[发明专利]一种Ni-Al合金构件及其电沉积增量成形方法

说明书

本发明提供了一种Ni‑Al合金构件及其电沉积增量成形方法，涉及金属构件制造技术领域，具体而言，Ni‑Al合金构件电沉积增量成形方法包括如下步骤：步骤S1：将三乙胺盐酸盐和无水三氯化铝混合并搅拌后，加入无水氯化镍，继续搅拌并溶解后，得到离子液体；步骤S2：将所述离子液体加入到三电极体系的电解槽中，搅拌并进行电沉积，得到构件基体；所述三电极体系的电极包括工作电极、辅助电极和参比电极，所述工作电极为铜，辅助电极为镍，参比电极为铂；步骤S3：将所述构件基体进行均匀化热处理，得到Ni‑Al合金构件。本发明制备工艺简单，工序少，适于制备结构复杂的薄壁构件，且无需复杂设备支撑，精度和成品率高。

技术领域

本发明涉及金属构件制造技术领域，具体而言，涉及一种Ni-Al合金构件及其电沉积增量成形方法。

背景技术

Ni-Al合金(例如Ni₃Al、NiAl)具有密度低、使用温度高、比强度/刚度高和抗氧化性优良等优点，是在800～1000℃服役的潜在材料。因此，制备Ni-Al合金薄壁构件，符合航空航天飞行器轻量化和高速化的发展趋势，在航空发动机以及超高速空天飞行器进气道和火焰筒等部件，具有极强的应用背景。

通常复杂结构Ni-Al合金薄壁构件的传统制造方法是先通过等温轧制制备Ni-Al合金板坯，再通过超塑成形制备薄壁构件，使得Ni-Al合金薄壁构件的制备工序较为复杂，对设备要求苛刻，且精度不易达到标准使得成品率低。

发明内容

本发明解决的问题是Ni-Al合金薄壁构件的传统制备工序复杂、对设备要求苛刻和成品率低的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供一种Ni-Al合金构件电沉积增量成形方法，包括如下步骤：

步骤S1：将三乙胺盐酸盐和无水三氯化铝混合并搅拌后，加入无水氯化镍，继续搅拌并溶解后，得到离子液体；

步骤S2：将所述离子液体加入到三电极体系的电解槽中，搅拌并进行电沉积，得到构件基体；所述三电极体系的电极包括工作电极、辅助电极和参比电极，所述工作电极为铜，所述辅助电极为镍，所述参比电极为铂；

步骤S3：将所述构件基体进行均匀化热处理，得到Ni-Al合金构件。

进一步地，步骤S1中，所述三乙胺盐酸盐和所述无水三氯化铝的摩尔质量比为1：2。

进一步地，步骤S1中，所述搅拌条件包括：在温度为80℃条件下，搅拌1-2h。

进一步地，步骤S2中，所述工作电极的轮廓尺寸与所述构件基体的内侧轮廓尺寸相匹配。

进一步地，步骤S2中，在将所述离子液体加入到所述三电极体系的所述电解槽前，对所述三电极体系的电极进行表面处理。

进一步地，步骤S2中，所述表面处理包括：对所述工作电极和所述辅助电极依次进行砂纸打磨、丙酮清洗、高纯水清洗、化学抛光、高纯水清洗和烘干，对所述参比电极依次进行酸洗、高纯水清洗和烘干。

进一步地，步骤S2中，所述搅拌方式包括磁力搅拌。

进一步地，步骤S2中，所述电沉积条件包括：沉积电压为-2.5-0V，电流密度为-80-80mA/cm²，沉积时间为1-2h。

进一步地，步骤S3中，所述均匀化热处理包括：将所述构件基体置于真空热处理炉中，加热至1000-1300℃，保温0.5-1h。