本发明涉及增材制造领域。具体地说,涉及一种提高增材制造316l不锈钢强度的复合制备方法。
背景技术:
1、316l不锈钢是一种奥氏体不锈钢,因其优异的强度和耐腐蚀性在航空航天、化工、航海等行业有着广泛的应用。因此,获得高强度的316l不锈钢构件成为非常急迫的难题。
2、激光熔化沉积是一项近年来得到工业界广泛应用的增材制造技术。在激光束的高能量作用下,粉末或者丝材被熔化,进而实现任意形状构件的逐点逐线制造。但是,采用激光熔化沉积技术制造的构件,容易产生气孔等缺陷,降低了沉积构件的力学性能,缩短了其服役寿命。因此,抑制316l不锈钢增材制造过程中的缺陷,提高其力学性能,对于增材制造任意形状316l不锈钢的大规模应用具有重大的市场前景。
技术实现思路
1、为了解决增材制造316l不锈钢强度不高的问题,本发明的目的是提供一种原位超声滚压减少增材制造316l不锈钢缺陷,解决增材制造316l不锈钢强度不高的难题。
2、为了实现本发明目的,本发明的技术方案如下:
3、一种提高增材制造316l不锈钢强度的复合制备方法,其包括以下步骤:
4、步骤1:安装定制的原位超声滚压装置,并调节超声滚压点和激光光斑之间的距离;
5、步骤2:调节原位超声滚压的工艺参数;
6、步骤3:调整激光增材制造工艺参数。
7、按照上述方案,步骤1中所述原位超声滚压装置参见申请人之前的专利(一种超声滚压同步辅助激光沉积成形的装置,申请号:202311294118.5),超声滚压轮点(超声滚压轮和工件之间的接触点)和激光光斑之间的距离为5-20mm。
8、步骤2中所述的原位超声滚压的工艺参数,采用的参数范围:超声功率为400-800w,超声频率为15-50khz。
9、步骤三种所述的激光增材制造工艺参数,采用的参数范围:激光功率为600-2000w,激光扫描速度为6-12mm/s,送粉率为6-10g/min,光斑直径为1-4mm,保护气流量为0.5-2l/min。
10、本发明采用上述方案,至少具有以下优点:
11、本发明采用原位超声滚压对激光增材制造合金进行实时改性处理,在超声滚压的大塑性变形作用下,增材制造合金中的气孔等缺陷实现了闭合,粗大的柱状晶转变为等轴晶,力学性能远超铸态和锻造态的合金。
12、本发明特别对于作为结构件用途的不锈钢构件,其优异的力学性能具有实际的工程应用价值。
1.一种提高增材制造316l不锈钢强度的复合制备方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的调节超声滚压点和激光光斑之间的距离,其特征在于:超声滚压轮点(超声滚压轮和工件之间的接触点)和激光光斑之间的距离为5-20mm。
3.如权利要求2所述的调节原位超声滚压的工艺参数,其特征在于:超声功率为400-800w,超声频率为15-50khz。
4.如权利要求2所述的调整激光增材制造工艺参数,其特征在于:激光功率为600-2000w,激光扫描速度为6-12mm/s,送粉率为6-10g/min,光斑直径为1-4mm,保护气流量为0.5-2l/min。