[发明专利]基于多场辅助调控的形状记忆合金复杂结构的快速成形方法

摘要

基于多场辅助调控的形状记忆合金复杂结构的快速成形方法，本发明属于形状记忆合金领域，它为了解决现有熔炼、铸造等传统形状记忆合金结构制备方法工艺复杂、增材效率较低的问题。快速成形方法：一、形状记忆合金粉末材料匹配；二、利用三维画图软件构建结构件模型，然后导入到增材路径规划软件中，规划出整个结构件模型的增材路径；三、将基板、超声波发生器和磁场发生器放入保护仓内，等离子弧枪头按照增材规划路径进行结构件的增材成形，增材过程中施加磁场和/或超声波场辅助成形；四、对增材完成的结构件进行热处理。本发明通过多场辅助和等离子弧增材制造，实现形状记忆合金及其结构件的功能结构一体化快速成形。

主权项

1.基于多场辅助调控的形状记忆合金复杂结构的快速成形方法，其特征在于该方法按以下步骤实现：一、按照原子比为1.2～1.5：1将Ni粉末和Ti粉末球磨处理混合均匀，烘干后得到形状记忆合金粉末材料；二、利用三维画图软件构建结构件模型，将结构件模型以STL格式导入到增材路径规划软件中，然后规划出整个结构件模型的增材路径，并将增材路径规划结果以G代码的格式导出到增材控制系统中；三、将步骤一得到的形状记忆合金粉末材料放入到等离子弧增材制造设备的送粉器中，将基板、超声波发生器和磁场发生器放入保护仓内，基板置于超声波发生器上，磁场发生器置于基板的周边上，然后封闭保护仓，通过氩气置换保护仓中空气的方式，将保护仓中水、氧含量控制在20ppm以下，增材前将基板预热到250～400℃，等离子弧增材制造设备的等离子弧枪头按照增材规划路径进行结构件的增材成形，增材过程中施加磁场和/或超声波场辅助成形，得到增材完成的结构件；四、将步骤三增材完成的结构件放入热处理炉中，在960～1080℃的温度下保温2～20h进行高温均匀化热处理，高温均匀化热处理后对结构件进行第二相调控热处理，在350～650℃的温度下保温0.5～3h，完成多场辅助调控的形状记忆合金复杂结构的快速成形。