[发明专利]一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法

权利要求书

1.一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、金属增材制造表面成形区域的预热处理：第一激光器(101)的光路经过第一扩束准直镜(102)进行准直后，进入第一动态聚焦装置(103)，形成汇聚光，再经过第一扫描振镜(104)反射，在待成形表面(401)形成光斑，对材料表面进行预热处理；

S2、金属增材制造表面成形区域的正式成形：第二激光器(201)的光路经过第二扩束准直镜(202)进行准直后，进入第二动态聚焦装置(203)，形成汇聚光，再经过第二扫描振镜(204)反射，在步骤S1预热处理后的待成形表面(401)形成光斑，使得粉材熔化成形；

S3、金属增材制造表面成形区域的后热处理：第三激光器(301)的光路经过第三扩束准直镜(302)进行准直后，进入第三动态聚焦装置(303)，形成汇聚光，再经过第三扫描振镜(304)反射，在待成形表面(401)形成光斑，对表面已成型区域进行重熔。

2.根据权利要求1所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：步骤S1中所述第一束激光光斑的直径为300-500μm，激光功率为80-200W，预热温度为400-1250K。

3.根据权利要求2所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：步骤S2中所述第二束激光光斑的直径为100-200μm，激光功率为80-1500W。

4.根据权利要求3所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：步骤S3中所述第三束激光光斑的直径为200-400μm，激光功率为80-250W，重熔温度为1000-2250K。

5.根据权利要求4所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：第一激光器(101)、第二激光器(201)以及第三激光器(301)的光路两两相互平行，且第一束激光、第二束激光以及第三束激光的光束中点共线。

6.根据权利要求5所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：所述第二束激光光束中点与所述第一束激光光束中点的距离为第一束激光光斑的直径的0.5倍，所述第三束激光光束中点与所述第二束激光光束中点的距离为第二束激光光斑的直径的0.5倍。

7.根据权利要求6所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：所述第一束激光的光斑直径与所述第二束激光的光斑直径之比为3:1-2:1，所述第二束激光的光斑直径与所述第三束激光的光斑直径之比为1:1.5-1:2。

8.根据权利要求7所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：第一扫描振镜(104)和第二扫描振镜(204)以及第三扫描振镜(304)的角度调整范围为1-60°，使得第一束激光光斑和第二束激光光斑以及第三束激光光斑在保持相对位置不变而同时在待成形表面(401)移动。

9.根据权利要求8所述的一种基于分阶段热处理的金属增材制造方法，其特征在于：待成形表面(401)置于底座(402)上部。