[发明专利]一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法

权利要求书

1.一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)确定梯度材料体系，并选择预合金化的单一组成合金粉末作为粉末原料；

2)采用激光同轴送粉增材制造技术进行激光熔敷，通过控制激光功率密度，制备得到所述的成分梯度材料。

2.根据权利要求1所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的梯度材料体系中含有低熔点金属元素及高熔点金属元素，或所述的梯度材料体系中含有低沸点金属元素及高沸点金属元素。

3.根据权利要求2所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，所述的梯度材料体系中含有Al元素，以及Ti元素和/或Ni元素。

4.根据权利要求3所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，所述的梯度材料体系为Ti-Al合金体系或Ni-Al合金体系。

5.根据权利要求1所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的粉末原料呈球形，粒径为50～150μm。

6.根据权利要求1所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，步骤2)中，控制激光功率密度的方法为：设定高激光功率密度，利用热积累的作用使元素烧损量发生变化，或者使激光功率密度随沉积过程不断改变，利用功率密度的变化使元素烧损量发生变化。

7.根据权利要求1所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，步骤2)中，激光熔敷过程为：先进行粉末原料烘干及基板打磨，之后将粉末的焦点汇聚于基板表面，在基板上进行往复式单道多层熔敷，得到从底部到顶部化学组成连续变化的材料，即为所述的成分梯度材料。

8.根据权利要求7所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，粉末原料烘干过程为：将粉末原料置于热风烘干炉中，在45～55℃下烘干20～28h。

9.根据权利要求7所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，基板打磨过程为：先将基板用砂纸打磨至表面光亮，之后清除基板表面污垢。

10.根据权利要求7所述的一种激光同轴送粉增材制备成分梯度材料的方法，其特征在于，熔敷过程中，以Ar气作为粉末原料的载气。