[发明专利]一种异种钢管接头的增材制造方法

摘要

本发明涉及激光增材制造领域，特别是一种异种钢管接头的增材制造方法。现有异种钢管接头直接焊接制造存在焊接熔合面强度低、焊缝及热影响区裂纹、长期服役后性能下降等问题。本发明提供一种异种钢管接头的增材制造方法，通过激光同轴送粉增材制造技术，在两个送粉器中分别放置A、B两种合金的球形粉体，在熔融过程中通过连续改变送粉比例以及激光功率，改变熔池微区内的化学成分，形成化学成分从A有序过渡到B的异种钢管接头，降低异种钢管接头两侧膨胀系数等物理性能的差异，大幅降低高温高压下的热应力；同时又降低异种钢管接头两侧的化学成分浓度梯度，利于抑制A、B两种合金互扩散，提高高温力学性能和使用寿命，具有显著安全及经济效益。

主权项

1.一种异种钢管接头的增材制造方法，其特征是所述制造方法通过在旋转底座上使用同轴送粉激光器自下而上增材制造钢管接头，且制造方法具有以下工艺步骤：（1）在两个送粉器内分别放置合金A球形粉体、合金B球形粉体；（2）采用压力为0.4MPa～0.6MPa、纯度为99.99%的氮气作为输送介质，分别将所述两个送粉器内对应的球形粉体送至连接激光器加工头的送粉管内，并在送粉管内的输送过程中完成两种粉体的均匀混合，所述两种粉体的输送比例可通过送粉器进行调节，且任意一种粉体的送粉比例均可在0%～100%之间调节；（3）调节激光器加工头的激光功率为1000W～1200W、扫描速度为1mm/s～30mm/s，送粉管的送粉量为1g/min～30g/min；（4）采用设定扫描路径增材制造管段，先采用单一输送合金A的粉体制造出长度在10mm～150mm的合金A管段；然后逐渐增加合金B的粉体输送，并在两种合金粉体的混合物中提高合金B的粉体比例同时降低合金A的粉体比例，直至合金A的粉体比例为零，制造出长度在5mm～10mm且混合两种合金成分的线性过渡管段；最后采用单一输送合金B的粉体制造出长度在10mm～150mm的合金B管段。