[发明专利]一种粗化沉淀强化镍基高温合金晶粒的激光粉床熔融成形方法

权利要求书

1.一种粗化沉淀强化镍基高温合金晶粒的激光粉床熔融成形方法，其特征在于，所述方法包括：混合稀土元素氧化物颗粒和沉淀强化镍基高温合金粉末后，利用连续激光进行激光粉床熔融成形，得到成形件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉淀强化镍基高温合金粉末的粒度D50为20～35μm；

优选地，所述沉淀强化镍基高温合金粉末的粒度范围为15～53μm；

优选地，所述沉淀强化镍基高温合金为IN738LC沉淀强化镍基高温合金。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沉淀强化镍基高温合金粉末和稀土元素氧化物颗粒的质量比为50～5000:1，优选为1000～3000:1；

优选地，所述稀土元素氧化物颗粒为三氧化二钇颗粒；

优选地，所述稀土元素氧化物颗粒的粒度为40～200nm，优选为60～150nm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述连续激光的光束直径为50～130μm；

优选地，所述连续激光的功率为200～350W；

优选地，所述连续激光的扫描速度为800～2000mm/s；

优选地，所述连续激光的扫描间距为60～120μm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述激光粉床熔融成形的装置为激光粉床熔融设备；

优选地，先将混合后的稀土元素氧化物颗粒和沉淀强化镍基高温合金粉末置于激光粉床熔融设备的成形腔中形成粉末层，再进行激光粉床熔融成形；

优选地，所述粉末层的厚度为30～50μm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在形成粉末层之前，将所述激光粉床熔融设备的成形腔抽真空；

优选地，所述抽真空后的真空度为3～10Pa。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述粉末层在激光粉床熔融成形前进行预热；

优选地，所述预热的温度≥100℃。

8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述激光粉床熔融成形在保护气氛中进行；

优选地，所述保护气氛包括氩气和/或氦气。

9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述激光粉床熔融成形后的成形件经冷却，得到沉淀强化镍基高温合金零件；

优选地，所述冷却包括自然冷却。

10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将激光粉床熔融设备的成形腔内抽真空至3～10Pa之后，充入保护气氛；

(2)将粒度范围为15～53μm且粒度D50为20～35μm的沉淀强化镍基高温合金粉末与粒度为40～200nm的三氧化二钇颗粒按照质量比50～5000:1混合后，在保护气氛下置于所述激光粉床熔融设备的成形腔中形成30～50μm粉末层，所述粉末层预热至温度≥100℃；

(3)所述粉末层在光束直径为50～130μm、功率为200～350W、扫描速度为800～2000mm/s和扫描间距为60～120μm的连续激光下激光粉床熔融成形，成形件经自然冷却后，得到沉淀强化镍基高温合金零件。