[发明专利]用于梯度功能金属零件的同步送丝送粉激光增材制造方法

权利要求书

1.用于梯度功能金属零件的同步送丝送粉激光增材制造方法，能够获得中心部分与壳体部分之间具有梯度功能特征的金属零件，使用送丝激光增材制造技术高效地完成金属零件中心部分的制造，使用送粉激光增材制造技术在所述中心部分外层完成金属零件壳体部分的制造，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）根据金属零件的形状尺寸及综合性能需求，划分中心部分与壳体部分，确定两部分的激光增材制造方式及具体路径；

2）结合金属零件表面与内部力学性能需求，确定合适的粉末材料成分与配比、丝材种类与直径；

3）综合考虑加工效率与成形质量，调整送丝激光增材制造工艺参数；

4）根据使用工况及壳体部分的成形质量需求，调整送粉激光增材制造工艺参数；

5）按设定路径同步进行送粉与送丝激光增材制造，直至完成梯度功能金属零件的制造；

根据金属零件所划分的中心部分与壳体部分，壳体部分均采用送粉激光增材制造方式，具体路径为环形路径；中心部分根据力学性能需求，采用送丝激光增材制造方式或送丝激光增材制造与送粉激光增材制造相结合的方式，并进行具体路径规划；所述中心部分，根据所选择的不同激光增材制造工艺，送丝激光增材制造过程可采用的路径包括横向扫描路径、回旋扫描路径、四边形中空结构扫描路径；送丝激光增材制造与送粉激光增材制造相结合的方式采用大间距丝材沉积路径；所述中心部分与所述壳体部分在增材制造过程中每一层厚度保持一致。

2.根据权利要求1所述的用于梯度功能金属零件的同步送丝送粉激光增材制造方法，其特征在于，粉末可以采用316L不锈钢、Ti-6Al-4V、42CrMo钢、镍包碳化钨、二氧化铈、Fe-36Ni，粒径范围为14～61μm；丝材可以采用316L不锈钢、Ti-6Al-4V、42CrMo钢丝材，直径为0.8～3mm。

3.根据权利要求1所述的用于梯度功能金属零件的同步送丝送粉激光增材制造方法，其特征在于，保护气体为浓度99.99％的高纯氩气，具体操作为，首先打开中心部分的保护气体喷嘴，采用电磁预热器给丝材预热，然后通过激光束向基材输送能量形成熔池，待熔池稳定后向将材料加入到熔池中，最后逐层同步实现中心部分与壳体部分的激光增材制造过程，获得梯度功能的金属零件。