專利名稱：一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，激光快速成形是制備和修復(fù)金屬零件的一種新技術(shù)。該技術(shù)在航空航天、模具領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，由于激光加工過程的快速加熱和快速冷卻的特點(diǎn)，該技術(shù)也是快速凝固領(lǐng)域的重要研究手段和研究?jī)?nèi)容，因此，激光快速成形在快速凝固和新材料及裝備制造領(lǐng)域有重要的地位和作用。現(xiàn)有的制備準(zhǔn)晶材料的技術(shù)主要有液態(tài)快冷、純?nèi)垡捍筮^冷、物理和化學(xué)氣相沉積、輻照、化學(xué)、機(jī)械、反應(yīng)和高壓法，制備塊體準(zhǔn)晶的方法有鑄造法，但是傳統(tǒng)的鑄造方法由于冷卻速度不夠高，凝固顯微組織粗大，加之有鑄造缺陷，存在性能受到限制等技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，而提供一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法。本發(fā)明的目的是提供一種具有工藝簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，操作方便，切實(shí)可行，塊體尺寸不受限制，質(zhì)量性能優(yōu)良，力學(xué)性能好，應(yīng)用廣泛，能夠滿足該類材料作為結(jié)構(gòu)和功能器件的大規(guī)模應(yīng)用等特點(diǎn)的塊體準(zhǔn)晶的制備方法。本發(fā)明塊體準(zhǔn)晶和準(zhǔn)晶復(fù)合材料制備的方法，將準(zhǔn)晶成分的混合或合成粉末裝在特定的送粉器中，通過載氣將粉末輸送到激光熔池中，激光快速熔化粉末，快速冷卻得到準(zhǔn)晶和準(zhǔn)晶復(fù)合材料涂層，重復(fù)涂覆過程得到大塊準(zhǔn)晶和準(zhǔn)晶復(fù)合材料，結(jié)合成形技術(shù)可以制備具有不同形狀的準(zhǔn)晶及準(zhǔn)晶復(fù)合材料零件。本發(fā)明塊體準(zhǔn)晶的制備方法為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題所采取的技術(shù)方案是 一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特點(diǎn)是放置在送粉器中的準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉，在
激光快速成形裝置中，由送粉氣輸送到激光熔池中，準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉熔化冷卻后得到準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料涂層，激光頭上升一個(gè)涂層的高度，重復(fù)進(jìn)行涂覆制得準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料塊體。本發(fā)明塊體準(zhǔn)晶的制備方法還可以采用如下技術(shù)措施
所述的塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特點(diǎn)是激光快速成形裝置為C02激光器或固體激光
ο所述的塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特點(diǎn)是CO2激光器或固體激光器的激光功率為 1. 5 - 3. 5Kw,光束直徑2-5mm，掃描速度為6-12mm/s，保護(hù)氣流量2_8L/min，送粉量8_12g/
mirio本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
塊體準(zhǔn)晶的制備方法由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，操作方便，切實(shí)可行，力學(xué)性能好，塊體尺寸不受限制，質(zhì)量性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足該類材料作為結(jié)構(gòu)和功能器件的大規(guī)模應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，詳細(xì)說明如下
一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法，放置在送粉器中的準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉，在激光快速成形裝置中，由送粉氣輸送到激光熔池中，準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉熔化冷卻后得到準(zhǔn)晶和準(zhǔn)晶復(fù)合材料涂層，激光頭上升一個(gè)涂層的高度，重復(fù)進(jìn)行涂覆制得準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料塊體。實(shí)施例1
一種準(zhǔn)晶塊體的制備方法粉末采用Al65Cu2tlFe15的混合粉或合成粉，放置在送粉器中。 利用2. 5kff YAG激光器和同軸送粉系統(tǒng)，激光功率2kW，掃描速度5mm/s，送粉量5g/min，光束直徑3mm，保護(hù)氣流量2. 51/min。多道多層搭接得到尺寸為IOmmX IOmmX 30 mm的立方塊體非晶。搭接率30%。實(shí)施例2
一種準(zhǔn)晶晶復(fù)合材料塊體的制備法由于塊體準(zhǔn)晶室溫脆性較大，在粉末中加合金元素Sn或Si，其中加Sn是為了增加延性、加Si是為了改善組織形態(tài)，進(jìn)而改善性能。在送粉器中加入(Al65Cu2ciFe15)8ciSn2ci或Al57SiltlCu18Fe15的混合粉或合成粉，利用2. 5kW YAG激光器和側(cè)向送粉系統(tǒng)，激光功率為2Kw，掃描速度5mm/s，送粉量為5g/min，光束直徑3mm，保護(hù)氣流量2. 51/min。多道多層搭接得到尺寸為IOmmX IOmmX 30 mm的立方塊體準(zhǔn)晶晶復(fù)合材料。搭接率30%。
權(quán)利要求
1.一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特征是放置在送粉器中的準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉，在激光快速成形裝置中，由送粉氣輸送到激光熔池中，準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉熔化冷卻后得到準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料涂層，激光頭上升一個(gè)涂層的高度，重復(fù)進(jìn)行涂覆制得準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料塊體。
2.按照權(quán)利要求1所述的塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特征是激光快速成形裝置為CO2激光器或固體激光器。
3.按照權(quán)利要求2所述的塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特征是0)2激光器或固體激光器的激光功率為1. 5 — 3. 5Kw,光束直徑2-5mm，掃描速度為6-12mm/s，保護(hù)氣流量2-8L/min，送粉量 8-12g/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法。本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。一種塊體準(zhǔn)晶的制備方法，其特點(diǎn)是放置在送粉器中的準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉，在激光快速成形裝置中，由送粉氣輸送到激光熔池中，準(zhǔn)晶混合粉或準(zhǔn)晶合成粉熔化冷卻后得到準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料涂層，激光頭上升一個(gè)涂層的高度，重復(fù)進(jìn)行涂覆制得準(zhǔn)晶或準(zhǔn)晶復(fù)合材料塊體。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，切實(shí)可行，力學(xué)性能好，塊體尺寸不受限制，質(zhì)量性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足該類材料作為結(jié)構(gòu)和功能器件的大規(guī)模應(yīng)用。
文檔編號(hào)C23C24/10GK102443799SQ20111040063
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者馮麗萍, 劉艷芳, 張國(guó)勝, 張金興, 陳寶慶 申請(qǐng)人:天津工程機(jī)械研究院