[发明专利]一种激光熔融多金属双相围堰式增材制造方法

摘要

本发明公布了一种激光熔融多金属双相围堰式增材制造方法，该方法将激光熔覆与多金属熔融填充相结合，通过激光熔覆构造围堰式结构与内堤式结构，并在围堰式结构与内堤式结构所包围的实体区域进行多金属熔融填充，利用当前成形层中金属熔体冗余热量及其在凝固时释放的相变潜热，使温度并未远离熔点的前一成形层表面再度升温以至重熔，当其再度凝固时即与同时凝固的当前成形层形成层间致密冶金结合。该方法不仅可以实现具有复杂结构金属件的直接快速成形，同时能够降低在金属材料增材制造中易产生的孔隙、疏松和裂纹缺陷率，提高金属材料增材制造成形效率和制件性能。

主权项

1.一种激光熔融多金属双相围堰式增材制造方法，其特征在于，包含以下步骤：a. 预成形件三维模型数据处理：建立预成形件的CAD模型，利用分层软件，将建立的CAD模型沿高度方向进行分层处理，得到每一层的二维模型数据文件，将各层二维模型数据文件转换成能被激光熔覆装置和多金属熔融填充装置识别并执行的外轮廓及内孔轮廓熔覆指令和实体区域填充指令；b. 利用激光熔覆沿外轮廓构造围堰：所述激光熔覆装置在所述外轮廓熔覆指令驱动下沿预成形件当前层外轮廓线进行同轴送粉激光熔覆，形成围堰式结构；c. 当预成形件当前层平面为复连通域平面时，在步骤b执行完成后，利用所述激光熔覆装置在所述内孔轮廓熔覆指令驱动下沿当前层内孔轮廓线进行同轴送粉激光熔覆，形成内堤式结构；当预成形件当前层平面为单连通域平面时，则跳过本步骤直接执行步骤d；d. 多金属熔融填充：利用所述多金属熔融填充装置在所述实体区域填充指令驱动下沿当前层优选填充路径连续输出金属熔体液流，对预成形件当前层所述实体区域进行填充，当预成形件当前层平面为单连通域平面时，则对已经构造的围堰式结构所包围的实体区域沿当前层优选填充路径进行填充；当预成形件当前层平面为复连通域平面时，则对已构造的围堰式结构与内堤式结构之间的实体区域沿当前层优选填充路径进行填充；e. 激光熔融双相围堰式逐层增材制造成形：经过逐层成形件外轮廓及内孔轮廓激光熔覆成形和实体区域多金属熔融填充，最终完成预成形金属件的激光熔融多金属双相围堰式增材制造。