[发明专利]钛铝金属间化合物原位增材定向凝固方法

权利要求书

1.钛铝金属间化合物原位增材定向凝固方法，其特征在于，该方法采用电子束双丝或者多丝增材制造系统，包括如下步骤：

（1）对基板打磨、清洗前处理工作并装夹固定，将送丝枪角度确定好，然后将工作平台置入真空室中并抽真空；

（2）依照需求设定好加速电压、工作高度、聚焦束流、电子束扫描频率、电子束扫描范围参数，根据钛铝金属间化合物成分计算相应送丝速度并进行设定；

（3）依照实际钛铝金属间化合物原位增材定向凝固构件尺寸进行基板预热；

（4）根据设定好的参数将电子束打在基板上，待束流稳定后进行送丝，丝材进入同一个熔池后，持续下束流，依照设定好程序进行沉积，待一层沉积完成后工作平台缓慢降低，直至原位增材构件尺寸达到要求后，停止送丝后，关闭电子束；

（5）将钛铝金属间化合物棒材置于真空环境下冷却，待完全冷却至室温后取出；

其中，加速电压为60kV~150kV，平台工作高度250~270mm，聚焦束流为1100-1200mA，电子束扫描频率为300~800Hz，电子束扫描范围为焦点的300%~900%，工作环境真空度要低于7×10^-2Pa；

基板预热采用阶梯预热，预热束流从5mA开始，每次增加5mA，直至基板预热区域红热为止；基板预热区域直径要大于钛铝金属件化合物棒材直径；

钛丝和铝丝送丝速度范围在200-500mm/min，沉积速度为200-500mm/min，单层厚度应保持在300-500μm；

基板成分与钛铝金属间化合物棒材成分差异较大，在增材过程中需预留10-15mm的过渡层，待增材完成后切除；

钛铝金属间化合物棒材在真空环境下冷却，采用两步法冷却，高真空度下环境下＜7×10^-2Pa，冷却3~4小时，在低真空度环境下0.1~1Pa冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的钛铝金属间化合物原位增材定向凝固方法，其特征在于，增材过程选用纯钛作为增材基板，基板厚度应大于15mm，减少基板变形对增材过程的影响，选用纯铝和纯钛作为丝材，丝材直径为1.2mm-3.0mm。

3.根据权利要求1所述的钛铝金属间化合物原位增材定向凝固方法，其特征在于，送丝枪角度设定范围为30°~60°，丝材交点处丝材上下放置且交点应位于熔池中，其中铝丝因其低熔点特性置于其他丝材之下，保证铝丝进到熔池里。

4.根据权利要求1所述的钛铝金属间化合物原位增材定向凝固方法，其特征在于，钛铝金属间化合物设计成分原子百分比应比实际成分高7-8%。