[发明专利]用于改善增材制造钛合金组织的置氢轧压复合工艺

摘要

本发明提供一种用于改善增材制造钛合金组织的置氢轧压复合工艺，通过在增材制造过程中，对钛合金粉末进行置氢处理，并结合增材制造过程中对打印件进行逐层轧压，通过打印‑轧压‑打印‑轧压的循环过程，制备组织细化的打印件，最后通过在真空退火将临时合金化元素氢除去，避免最终材料的化学成分的改变。该过程同时利用氢在过程中细化改善打印件组织和轧压增加位错缺陷，降低形核能，提高形核率，达到细化晶粒改善组织但不改变合金成分的目的。

主权项

1.一种用于改善增材制造钛合金组织的置氢轧压复合工艺，其特征在于，包括下述步骤：步骤1、钛合金粉末进行置氢处理：将钛合金粉末置于管式置氢热处理炉内，分层铺粉，每层铺粉厚度2‑8mm，抽真空至1.5×10^‑3Pa，以10‑20℃/min的速度加热至700℃‑800℃，保温10～30min，根据钛合金粉末的重量百分比充入0.1％～0.8％的氢气，保温1‑4h，然后以5～15℃/min的速度冷却至室温，即得到置氢钛合金粉末；步骤2、将置氢后的钛合金粉末用于增材制造进行工件打印，形成钛合金金属沉积层；步骤3、采用数控系统控制轧辊对步骤2形成的钛合金金属沉积层进行轧制；步骤4、重复步骤2、3逐层打印和轧制，直到工件完成打印；步骤5、将增材制造后的钛合金工件进行固溶处理，包括：将钛合金工件放进热处理炉内，10‑20℃/min的速度加热至Tp℃+10℃，保温20min～40min，然后淬火，其中Tp℃为相变温度；步骤6、将固溶后的钛合金工件进行退火+除氢热处理，具体包括：将钛合金工件放进真空热处理炉内，抽真空至1.5×10^‑3Pa，以10‑20℃/min的速度加热至700℃‑800℃，然后在炉内真空度达到设定值后，保温一定时间，最后冷却至室温。