[发明专利]一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法

权利要求书

1.一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于：具体包含如下步骤；

步骤1，成型前准备：

步骤1.1，按零件尺寸选择合适的TC4钛合金基板，超声清洗并烘干，打磨去除表面氧化皮之后用丙酮擦拭干净，并将其固定于工作加热台上；

步骤1.2，清理并用丙酮擦拭送粉装置，保证送粉装置内无其它粉末残留，之后填充适量的钛铝合金粉末；

步骤1.3，构建钛铝合金零件三维模型，进而规划成型路径；

步骤2，成型参数控制：

步骤2.1，启动电子束真空系统，保证真空室及电子枪的真空度在5×10^-2Pa以下，启动加热系统并控制温度在800±50℃；

步骤2.2，预热基板，预热参数为：加速电压为60kV，束流8mA，工作高度220mm，阴极电流30-40A，聚焦电流300-320mA，预热速度为16±2mm/s，扫描2mm，频率400HZ，扫描波形为正弦波形。

步骤2.3，调整导流管角度，保证出粉方向与电子枪夹角在45～60°，加速电压为60kV，束流30-40mA，工作高度220mm，阴极电流30-40A，聚焦电流300-320mA，送粉量为15～20g/min，熔覆速度为10±2mm/s，扫描0.5mm，频率600HZ，扫描波形为圆形，搭接量1.5mm，层高1～1.5mm。

步骤3，增加辅助加热装置：

所述辅助加热装置由铜质电感线圈、水冷系统、红外测温器以及控制系统组成；

在成形过程中，红外测完器能检测结构件温度，反馈于控制系统，控制系统计算出温度梯度变化过快的区域，并调节铜质电感线圈位置并对该区域进行加热，降低温度梯度变化过快；

所述水冷系统分布于电感线圈内部，用于防止线圈因温度过高而损坏。

2.根据权利要求2所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于：所述送粉装置包括送粉斗(1)、导流管(4)、防堵机构(2)，其特征在于，所述送粉斗(1)的底部连通导流管(4)，所述送粉斗(1)的内部竖向安装有挤压杆(5)，所述挤压杆(5)的顶部固定连接有驱动电机(7)，所述驱动电机(7)固定在送粉斗(1)的上表面；

所述送粉斗(1)的上表面开设有进料口(8)，所述进料口(8)差距铰接有网格板(6)，所述导流管(4)远离送粉斗(1)的一端连接有陶瓷管(3)，所述防堵机构(2)设置在导流管(4)上；

所述防堵机构(2)包括安装管(14)、转杆(16)、旋转轮(11)以及摆动杆(18)，所述安装管(14)的内部具有供导流管(4)穿过的穿孔(15)，所述安装管(14)的一侧为开口设置，所述转杆(16)转动在开口处，所述安装管(14)的两侧外壁上对称固定有固定杆(13)，所述固定杆(13)间隔分布共有两根，两根所述固定杆(13)之间转动安装有旋转轮(11)。

3.根据权利要求2所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于，所述旋转轮(11)的外壁上固定设有固定板(12)，所述固定板(12)沿旋转轮(11)的外圆面环绕间隔分布。

4.根据权利要求2所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于，所述转杆(16)的外壁上固定连接摆动杆(18)，所述摆动杆(18)远离与转杆(16)连接的一端为球形设置。

5.根据权利要求4所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于，所述转杆(16)的外壁上与摆动杆(18)相邻分布有驱动杆(20)，所述驱动杆(20)与固定板(12)接触。

6.根据权利要求2所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于，所述转杆(16)的端部转动连接安装管(14)的内壁，所述转杆(16)与安装管(14)的转动连接处设有复位扭簧(19)。

7.根据权利要求2所述的一种钛铝合金电子束送粉增材制造方法，其特征在于，所述固定杆(13)上固定有去驱动旋转轮(11)转动的旋转电机(17)。