[发明专利]激光增材制造结合酸处理获得医用含铜钛合金的方法

权利要求书

1.激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤一、分别以TC4金属粉末和混合金属粉末为原材料，混合金属粉末包括混合金属粉末A和混合金属粉末B；混合金属粉末A为TC4金属粉末和铜粉的混合粉末，混合金属粉末B为钛粉和铜粉的混合粉末；铜粉为纯铜的粉末，钛粉为纯钛的粉末，铜粉、钛粉和TC4金属粉末均为球形；混合金属粉末A中铜的质量为混合金属粉末A总质量的3％～7％；混合金属粉末B中铜的质量为混合金属粉末B总质量的3％～7％；

步骤二、将TC4金属粉末、混合金属粉末A和混合金属粉末B分别放置在60℃-80℃的真空干燥箱中，烘干时间不少于24小时；钛基板表面进行打磨、清洗并干燥后备用；

步骤三、将烘干后的TC4金属粉末、混合金属粉末A和混合金属粉末B采用光纤激光器铺粉的方式，通过激光束辐照，在纯钛基板表面进行熔化沉积增材制造：在氩气的保护下先采用TC4金属粉末逐层熔化沉积成型多层沉积层；然后采用混合金属粉末A熔化沉积成型倒数第二层；最后采用混合金属粉末B熔化沉积成型最后一层；

步骤四、增材制造完成后，使表面含铜钛合金材料在氩气保护下静置冷却至室温；然后进行表面酸洗和超声清洗，酸洗方法为：采用氢氟酸、硝酸和蒸馏水配置酸洗溶液，氢氟酸占酸洗溶液总质量的5％-30％，硝酸占酸洗溶液总质量的10％-40％，剩余为蒸馏水，酸洗时间为1分钟-5分钟；把表面残留的金属粉末清除，获得缺陷少以及表面光滑的激光增材制造医用含铜钛合金。

2.根据权利要求1所述的激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：所述步骤一中，混合金属粉末A和混合金属粉末B的获得方法为：将球形纯铜与TC4金属粉末置于球磨机中球磨，得到均匀的混合金属粉末A；将球形纯铜与纯钛粉末置于球磨机中球磨，得到均匀的混合金属粉末B；混合金属粉末A和混合金属粉末B球磨后的粒度直径不超过45μm。

3.根据权利要求1所述的激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：所述步骤二中，钛基板表面使用60#-500#砂纸打磨。

4.根据权利要求1所述的激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：所述步骤三中，光纤激光器激光增材制造方法为逐层扫描，连续扫描完一层后，在扫描方向与前一层扫描方向平行的条件下，进行下一层激光辐照处理；激光加工过程参数为：激光功率240-270W，每层厚40-45μm，激光扫描间距45-50μm，激光光斑直径70±10μm，扫描速度800-1000mm/s；激光沉积过程依次采用TC4金属粉末、混合金属粉末A和混合金属粉末B逐层堆积成型。

5.根据权利要求1所述的激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：所述步骤三中，TC4金属粉末逐层熔化沉积成型的沉积层数量大于或等于3。

6.根据权利要求4所述的激光增材制造结合酸洗处理获得医用含铜钛合金的方法，其特征在于：所述混合金属粉末A激光熔化沉积成型时，扫描速度控制在900-1000mm/s，混合金属粉末B激光熔化沉积成型时，扫描速度控制在1000mm/s。