[发明专利]镍基高温合金喷注器成型方法

摘要

本发明公开了一种镍基高温合金喷注器成型方法，基于增材制造技术设计并优化三维模型，三维模型立体成型毛坯件，毛坯件整体表面吹砂打磨、并在毛坯件成型四十八小时内进行热处理，毛坯件机加去除成型基板和支撑结构，然后对喷注器中底和喷注器下底进行铣加工，对点火通道套管进行车加工，对内喷嘴、外喷嘴及燃料通孔进行抛光，将整流板、滤网、上底、点火通道及喷注器环机加到立体成型精加工件形成镍基高温合金喷注器。本发明采用激光选区熔化技术，利用逐层烧结熔化的原理，将镍基高温合金粉末逐层成形，最终将喷注器打印成形；并采用磨粒流抛光技术对喷注器的内孔内腔进行整体抛光，使零件满足表面及内腔光洁度的要求。

主权项

一种镍基高温合金喷注器成型方法，其特征在于：所述成型方法包括如下步骤：1)基于增材制造技术设计并优化三维模型：按照激光选区熔化技术对三维模型的最小特征要求，利用三维软件设计喷注器三维模型；其中，设计成型方向：喷注器三维模型中的喷注器下底(5)与成型基板(7)的倾斜角度为30°～50°；设计支撑结构：喷注器下底(5)与成型基板(7)之间设有支撑结构(8)，支撑结构(8)与成型基板(7)垂直；2)三维模型立体成型毛坯件：将步骤1)中的喷注器三维模型导入三维打印编辑软件中，通过切片软件对该三维模型进行二维切片分层，得到各层的二维切片数据，并将各层的二维切片数据导入金属粉末激光选区熔化系统，采用镍基高温合金粉末，控制激光选区熔化工艺参数，进行激光选区熔化立体成型毛坯件；控制激光选区熔化工艺参数具体如下：镍基高温合金粉末粒径为20～50μm，脉冲激光平均激光功率为100～500W，扫描速度为1000～1500mm/s，分层厚度为20～60μm，激光搭接为0～1mm，成型效率为100～200g/h，X轴、Y轴的偏移均为0.05～0.15％，光斑补偿为0.05～0.13mm；3)毛坯件整体表面吹砂打磨、并在毛坯件成型四十八小时内进行热处理；镍基高温合金的热处理制度：固溶处理：随炉升温至500℃±10℃后，保温30～40min，继续升温至980℃±10℃，且升温、保温及继续升温过程中均保持热室真空压强≤6.67×10‑2Pa；继续升温至980℃±10℃后，在压力为100～200Pa下进行氩气氛围保温1～2h，然后3～4Bar气氛中冷却至300℃后，出炉空冷至室温；时效处理：随炉升温至720℃±5℃，保温7～8h，1～2h内炉冷至620℃±5℃，保温7～8h，且升温、保温过程中均保持热室真空压强≤6.67×10‑2Pa；1～2Bar气氛中冷却至300℃后，出炉空冷至室温；4)经过步骤3)处理的毛坯件机加去除成型基板和支撑结构，然后对喷注器中底和喷注器下底进行铣加工，对点火通道套管进行车加工形成立体成型精加工件；5)对立体成型精加工件的内喷嘴(2)、外喷嘴(3)及燃料通孔(9)进行抛光；6)将整流板(11)、滤网(12)、上底(13)、点火通道(14)及喷注器环(10)机加到经过步骤5)处理的立体成型精加工件形成镍基高温合金喷注器。