[发明专利]一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法

摘要

本发明公开了一种用GRCop‑84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，属于金属增材制造领域。主要包括以下步骤：(1)建立模型；(2)设置打印参数；(3)激光打印；(4)退火处理；(5)表面喷砂；本发明采用GRCop‑84球形粉末作为燃烧室内衬模型的原材料，该材料具有优异的导电、热膨胀、强度、抗蠕变、延展性和疲劳等性能,其综合性能优异，显著提高了火箭引擎的性能；本发明GRCop‑84球形粉末材料中Cr和Nb形成Cr2Nb相，第二相体积分数在14％左右，均匀分布在铜基体里，而且在超过1600℃时该第二相仍是稳定的，促使材料在高温下能够保持良好的服役性能。

主权项

1.一种用GRCop‑84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)建立模型根据燃烧室内衬结构建立工艺模型，该模型大头在下，小头在上竖直放置即可，同时用切分软件将模型分层，形成各层的激光加工扫描路径；(2)设置打印参数放置后底板基材，将GRCop‑84球形粉末铺满粉缸，然后设置打印参数，其中，激光功率：250‑450W，激光光斑直径：0.08‑0.25mm，激光加工扫描速度：1000‑1500mm/s，单层层高：0.02‑0.15mm，成形室内氩气循环风速控制电压：2.5‑4V；(3)激光打印启动设备，开始抽真空，然后充入浓度为99.99％‑99.999％的氩气后开始打印，具体打印过程为：利用激光逐层扫描上述经切分软件分层的燃烧室内衬模型，每扫描完一层，成型缸下降一层，粉缸随后上升一层，刮刀把粉缸中粉末向已加工的层面上铺设一层铜粉，然后粉缸下降，每层循环往复，直至燃烧室内衬结构打印完成，成型舱内氧气浓度不大于10ppm；(4)退火处理将上述打印成型后的燃烧室内衬结构放入真空炉中真空退火处理，具体退火过程为：首先，将燃烧室内衬结构加热至500‑550℃后，均温处理8‑10min，其次，以45‑55℃/h的升温速率将上述结构加热至600‑800℃，并在此温度下保温25‑45min，最后，以15‑20℃/h的降温速率将保温处理后的燃烧室内衬结构降至室温即可，其中，真空炉真空度为1×10^‑3‑10×10^‑3T；(5)表面喷砂打印的燃烧室内衬结构经上述退火处理后，用线切割将打印后的燃烧室内衬结构与基材切割分离，然后在燃烧室内衬结构表面喷砂即可。