[发明专利]一种具有较高机械性能的医用致密钛合金零件的制造方法

摘要

本发明公开一种具有较高机械性能的医用致密钛合金零件的制造方法。将钯、铝、镍、钛、不可避免的杂质的混合粉末采用AM250系统3D打印方式制备毛坯。AM250系统采用单一模式功率为125～200W的脉冲光纤激光器，其保护气为氮气和氧气，其中含氧量保持在0.5～1.5％。扫描系统为光学扫描系统，采用交叉扫描方式进行扫描。最后将上述毛坯置于200～400℃的真空热处理炉中进行3～6小时的热氧化处理。本发明扫描方式能通过激光加热充分金属粉末至熔化，冷却后就完全结合在一起，使得产品致密度最高能达到99.8％。

主权项

1.一种具有较高机械性能的医用致密钛合金零件的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1)、将钯、铝、镍、钛、不可避免的杂质分别采用雾化制粉法，获取得到平均粒径分布为25～31μm的粉末，充分搅拌混合1～3小时；上述混合粉末中各成分的重量含量如下：钯1～3％,铝2～5％，镍3～6％，其余为钛和不可避免的杂质；步骤(2)、采用选区激光融化制备钛合金零件毛坯将步骤(1)的混合粉末采用AM250系统3D打印方式制备得到立方体毛坯；AM250系统采用单一模式功率为125～200W的脉冲光纤激光器，其保护气为氮气和氧气，其中含氧量保持在0.5～1.5％的体积含量；铺粉方式为刮刀铺粉，n层粉末层中每一层粉末层的厚度为0.03～0.06mm；相邻粉末层间的距离为0.06～0.09mm；扫描系统为光学扫描系统，其光斑尺寸为0.15～0.20mm，扫描振镜为SCANLAB，激光融化粉末的扫描速度为180～250mm/s；系统内以28～48℃/s升温至1260～1460℃，保温3～6小时；激光融化粉末的扫描方式是交叉扫描方式；n层粉末层中每一层粉末层进行交叉扫描后再覆盖一层进行交叉扫描直至完成毛坯制作，其中每一层粉末层均采用以下扫描方式：将粉末层四边的每一边均分成四等份，其中左侧边从下至上依次标记为0、1’、2’、3’、4’，右侧边从下至上依次标记为4、5’、6’、7’、8，下端边从左至右依次标记为0、1、2、3、4，上端边从左至右依次标记为4’、5、6、7、8，0为左侧边与下端边的交叉点，4’为左侧边与上端边的交叉点，4为右侧边与下端边的交叉点，8为右侧边与上端边的交叉点；扫描路径具体包括相邻两边扫描路径、左右对边扫描路径、上下对边扫描路径、对角线扫描路径，其中相邻两边扫描路径是以1为扫描起点，具体路径线为11′连线、2′2连线、33′连线、55′连线、6′6连线、77′连线，左右对边扫描路径具体路径线为1′5′连线、6′2′连线、3′7′连线，上下对边扫描路径具体路径线为51连线、26连线、73连线，对角线扫描路径具体路径线为4′4连线、08连线；步骤(3)、将上述毛坯置于200～400℃的真空热处理炉中进行3～6小时的热氧化处理。