[发明专利]一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法

摘要

本发明公开了一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法。试图获得稀土添加剂的高能束金属3D打印等轴细晶零件。添加的方式主要是直接加入稀土元素、稀土化合物以及通过材料设计得到原位生成金属间化合物。理论依据是凝固过程的柱状晶与等轴晶转化理论和细晶强化理论。最终的目的是促使这项技术在实际中的应用，这在航空航天、核电、舰船等工业领域有重要应用前景，将产生大的经济和社会效益。

主权项

一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，包括：A.首先确定需要制备的涂层和零件，选择粉末和稀土添加剂，添加剂的方式有三类：元素、化合物及稀土金属间化合物。同时还要注重基材的选择，必须满足二者尽可能接近，其中熔点应该二者要尽可能匹配(即若零件是镍基高温合金，则基材也选用镍基高温合金，而且成分和结构越接近越能满足要求)，保证获得的涂层或零件为等轴细晶。涂层的扫描方向和涂层堆积高度及材料成分要根据零件的组织和性能进行布局。B.对所要求产品分别进行电子束和激光进行加工，制备过程中，先对熔池进行模拟及计算，进行工艺参数选择，包括高能束流功率、送粉量、扫描速度、保护气体的流量，同时考虑质量检测对加工过程的质量和稳定性、连续性进行闭环控制，以保证获得的零件精度高，需后加工量小。对一些特殊的材料还要在真空下进行处理。C.对金属涂层和零件进行组织和性能研究，同时还要进行后续机加工与抛光、喷漆等处理。