[发明专利]一种降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法

权利要求书

1.一种降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将纳米碳粉与镍基高温合金粉末按质量比例在无水乙醇中进行湿混后，烘干，冷却，得到含碳镍基高温合金粉末；

S2、将含碳镍基高温合金粉末放入送粉器中，激光增材制造成形仓内充入氩气作为惰性保护气体，待成形仓内氧含量降至50ppm后开始激光增材制造成形试验并得到激光增材制造成形的工艺参数；

S3、将步骤S1中得到的含碳镍基高温合金粉末按步骤S2中激光增材制造成形的工艺参数进行激光增材成形试验，获得无缺陷高致密度的沉积态试样，对沉积态试样进行微观组织分析和力学性能测试，明确碳元素的引入对脆性Laves相体积分数及分布特征及改善合金强塑性的影响规律；

步骤S1中，所述纳米碳粉与镍基高温合金粉末的质量复配比为（1-2）：（998-999）；

步骤S1中，所述纳米碳粉选自粒径为40-60nm的石墨粉。

2.根据权利要求1所述的降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，所述镍基高温合金粉末选自固溶强化型镍基高温合金或者沉淀强化型镍基高温合金；所述镍基高温合金粉末在同轴送粉式定向能量沉积工艺所用的粒径为50-150 µm，在选区激光熔化工艺所用的粒径为15-53µm。

3.根据权利要求1所述的降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，步骤S1中，所述湿混是采用行星式球磨机在无水乙醇中进行湿混，混粉时行星式球磨机的转速为120-200 r/min，正转3-5 min后停30 s再反转3-5 min，湿混时间3-6 h；所述烘干为在真空干燥箱中烘干，烘干温度为110-130℃，烘干时间为4-6 h。

4.根据权利要求1所述的降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，步骤S2中，所述激光增材制造成形选自同轴送粉式定向能量沉积工艺或者选区激光熔化工艺；所述同轴送粉式定向能量沉积工艺所用的激光器类型为CO₂激光器、光纤激光器或者半导体激光器，获得优化的工艺参数为：激光功率为1000-3000 W，光斑直径为2-5 mm，扫描速度为10-30 mm/s，送粉量为8-20 g/min，载粉气流量为4-10 L/min，搭接率为40%-60%，抬升量为0.4-0.6mm；所用激光器的能量分布为高斯分布或者双峰分布，成形过程中保护气和载粉均为氩气；所述选区激光熔化工艺所用激光器为光纤激光器，获得优化的工艺参数为：激光功率为180-300 W，光斑直径为50-100 µm，扫描速度为300-1200 mm/s，扫描间距为60-100 µm，铺粉厚度为30-50 µm，所用激光可以为连续激光或者脉冲激光，波长为1060 nm。

5.根据权利要求4所述的降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，步骤S2中，所述同轴送粉式定向能量沉积工艺所用的激光器类型为CO₂激光器、光纤激光器或者半导体激光器，获得优化的工艺参数为：激光功率为1000-3000W，光斑直径为2-5 mm，扫描速度为10-30 mm/s，送粉量为8-20 g/min，载粉气流量为4-10L/min，搭接率为40%-60%，抬升量为0.4-0.6mm；所用激光器的能量分布为高斯分布或者双峰分布，成形过程中保护气和载粉均为氩气。

6.根据权利要求4所述的降低激光增材制造镍基高温合金中脆性Laves相及改善强塑性的方法，其特征在于，步骤S2中，所述选区激光熔化工艺所用激光器为光纤激光器，获得优化的工艺参数为：激光功率为180-300 W，光斑直径为50-100 µm，扫描速度为300-1200mm/s，扫描间距为60-100 µm，铺粉厚度为30-50 µm，所用激光可以为连续激光或者脉冲激光，波长为1060 nm。