[发明专利]一种飞机进气道防护栅激光选区熔化成形方法

权利要求书

1.一种飞机进气道防护栅激光选区熔化成形方法，其特征在于：具体步骤如下：

（一）对照飞机进气道防护栅二维图纸进行三维模型构建，并转化为STL文件格式；

（二）将STL格式模型导入到模型处理软件，对其结构进行分析，将模型底面整体延伸2mm，由基板直接生长成自支撑结构；

防护栅的表面具有500个小网格，单个网格尺寸为2.5mm×2.5mm，网格间的格框宽度为0.55mm，防护栅整体为柱状结构，无垂悬结构；

（三）将支撑设计完成的模型进行分层切片，生成扫描路径；

（四）原材料准备：包括选用TC4钛合金粉末，按重量百分比组成成分如下：

Al5.5%～6.5%、V3.75%～4.25%、Fe≤0.3%、Si≤0.12%、C≤0.1%、O≤0.13%、N≤0.03%、H≤0.0125%；

（五）工作腔准备：包括缸体、腔壁、振镜保护镜、刮刀、基板，预热基板至170℃；

（六）采用激光选区熔化成形技术对飞机进气道防护栅和TC4钛合金试样进行打印成形；

（七）打印完毕后8h内对防护栅、TC4钛合金试样连同基板进行真空热处理退火；

（八）采用线切割的方式对经过真空热处理退火的防护栅、TC4钛合金试样以及基板进行切割后，采用大于50目的石英砂对防护栅、TC4钛合金试样以及基板进行吹砂处理；

（九）对同批打印的TC4钛合金试样件进行显微组织、室温拉伸、室温冲击及高温拉伸试验性能检测，并进行判断得到的性能是否合格；

（十）若合格，则交付给客户，若不合格，则分析改进，并返工至步骤（二）重新开始；

步骤（四）中TC4钛合金粉末的粉末粒度范围为15～53μm；粒度分分布为D10=20～30μm、D50=35～45μm、D90=55～65μm；粉末形状为球形或近球形；

步骤（六）中采用激光选区熔化成形技术打印成形时的参数具体如下：

（A）扫描本体：曝光时间60μs、点间距75μm、激光功率170W；

（B）扫描上表面：曝光时间60μs、点间距75μm、激光功率155W；

（C）扫描下表面：曝光时间60μs、点间距75μm、激光功率155W；

步骤（七）中真空热处理退火具体为：在800℃环境下保温4h后，随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的一种飞机进气道防护栅激光选区熔化成形方法，其特征在于：步骤（五）中基板材料为TC4钛合金；基板平行度为50μm；保护气体为99.99%氮气。

3.根据权利要求1所述的一种飞机进气道防护栅激光选区熔化成形方法，其特征在于：步骤（六）中采用激光选区熔化成形技术打印成形的具体过程如下：

（a）刮刀将TC4钛合金粉末平铺在预热的基板上，需观察前几层的铺粉情况，调节送粉量；

（b）激光扫描熔化加工完一层TC4钛合金粉末后，工作平台下降30μm高度，刮刀继续均匀的在已经加工好的一层TC4钛合金试样铺设下一层TC4钛合金粉末；

（c）继续打印，如此循环步骤（a）和步骤（b），直至防护栅和TC4钛合金试样被打印完成；

（d）打印完成后，待基板温度下降至60℃以下，打开手套箱舱门，进行清理基板、防护栅、TC4钛合金试样表面TC4钛合金粉末。