[发明专利]一种增材制造用钛铝基合金粉末材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种增材制造用钛铝基合金粉末材料，由以下原子百分比的原料制成：Al47％～56％，Cr1.6％～2.3％，Mo1.6％～2.0％，TiB₂0.6％～1.2％，余量为Ti和不可避免的杂质；另外，本发明还提供了制备该合金粉末材料的方法：一、采用陶瓷导流内芯对石墨导流管的内壁进行保护；二、在石墨导流管的端面处制备防高温碳化涂层后将其装入熔炼室中；三、采用真空自耗电弧熔炼制备锭坯；四、采用水冷铜坩埚熔炼制备合金熔液；五、雾化处理得到增材制造用钛铝基合金粉末材料。该合金粉末材料是为增材制造工艺设计的合金体系，采用该合金粉末材料通过增材制造技术制得的产品，其各项性能均达到了预期效果。

主权项

1.一种增材制造用钛铝基合金粉末材料，其特征在于，由以下原子百分比的原料制成：Al 47％～56％，Cr 1.6％～2.3％，Mo 1.6％～2.0％，TiB2 0.6％～1.2％，余量为Ti和不可避免的杂质；所述钛铝基合金粉末材料的制备方法包括以下步骤：步骤一、采用陶瓷导流内芯对真空感应熔炼气雾化设备中石墨导流管的内壁进行保护，具体过程为：根据所述石墨导流管的形状和尺寸设计并制作模具，将第一陶瓷粉末加入所述模具中压制成型，烧结后得到与石墨导流管相适配的陶瓷导流内芯，然后将所述陶瓷导流内芯嵌套在所述石墨导流管内部；步骤二、将第二陶瓷粉末和无水乙醇混合均匀，得到防高温碳化涂料，将所述防高温碳化涂料涂覆于装有陶瓷导流内芯的石墨导流管的两个端面处，干燥后在两个所述端面处均形成防高温碳化涂层，然后将涂覆有防高温碳化层且嵌套有陶瓷导流内芯的石墨导流管装入熔炼室中；所述无水乙醇的质量为所述第二陶瓷粉末质量的5％～10％；步骤三、以零级海绵钛、铝豆、铝箔、铬粒、AlMo60合金粉末和TiB2粉末为原料，按照钛铝基合金粉末材料的成分设计配料，然后将所述零级海绵钛、铝豆和铬粒混合均匀后填装于钢模中压制成型，脱模后得到棒材坯料，对所述棒材坯料进行真空自耗电弧熔炼，得到锭坯；所述铝箔的厚度为0.1mm～0.3mm；步骤四、利用步骤三中所述铝箔包裹所述AlMo60合金粉末和所述TiB2粉末，得到合金包，然后将所述合金包和步骤三中所述锭坯置于熔炼室的水冷铜坩埚内，抽真空熔炼至合金包与锭坯熔化均匀，得到合金熔液；所述抽真空熔炼的熔炼温度为1600℃～1850℃；步骤五、在氩气气氛保护和步骤三中所述熔炼温度的条件下对所述合金熔液保温30min～60min，对装入熔炼室的石墨导流管进行预热，利用预热后的石墨导流管将保温后的合金熔液转入雾化室内，在雾化介质为氩气、雾化压力为5.5MPa～6.0MPa的条件下进行雾化处理，冷却后得到增材制造用钛铝基合金粉末材料。