[发明专利]一种Cr3C2-NiCr复合材料构件的激光成形方法

摘要

本发明涉及一种Cr₃C₂-NiCr复合材料构件的激光成形方法，其所选用的原料粉体配方为：石墨 3.28~4.80wt.%，Cr 30.25~38.53wt.%，Mo 1.56~3.85%，稀土氧化物0.38~0.71wt.%，Ni余量。激光成形的粉体定量输送采用多料斗输送系统完成，多料斗输送系统四个送粉器分别通过送粉管与一个共同的激光头连接组成。激光成形采用4管同轴激光头，通过对粉体输送系统和激光头的控制，能够实现Cr₃C₂-NiCr构件的内外梯度分层结构，Cr₃C₂-NiCr构件的断裂韧度可达到Ni基合金的70%以上。

主权项

一种Cr₃C₂‑NiCr复合材料构件的激光成形方法，其特征在于包括如下步骤：（1）原料配方与预处理原料配方为：石墨 3.28~4.80wt.%，Cr 30.25~38.53wt.%，Mo 1.56~3.85%，稀土氧化物0.38~0.71wt.%，Ni余量；原料采用粉体形式，金属Ni、Cr、Mo粉和石墨粉的颗粒尺寸在50~200微米，将金属Cr粉和稀土氧化物粉末球磨0.5~5小时；（2）送粉与混料采用多料斗螺旋送粉混合系统进行送粉和及时混合，所述多料斗螺旋送粉混合系统由四个送粉器分别通过送粉管与一个共同的激光头连接组成，将Cr和稀土氧化物的混合粉末放入第1个料斗中，Ni粉置于第2料斗中，Mo粉置于第3料斗中，石墨粉置于第4个料斗中，4个送粉器同时送粉，并通过调整螺杆转速控制粉体的比例；（3）激光成形激光成形的激光头采用4管同轴不连续喷嘴，实现对激光熔池的环抱粉体喷射，使激光熔池各成分均匀分布；将设计部件的数字图形数据利用分层软件进行切片，并建立分层最佳激光扫描路径及其层间连接配合，设置每层厚度为0.05~0.4mm，然后在四轴数字加工机床上分层进行激光成形；成形过程中，通过调节螺杆转度控制送粉成分，使得局部生成的增强相成梯度分布，即构件外层为耐磨的Cr₃C₂‑NiCr复合材料，内部为金属基体材料,并最终使用的原料符合步骤（1）中的比例要求。