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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115948737A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211649536.7(22)申请日2022.12.21(71)申请人青岛理工大学地址256520山东省青岛市黄岛区嘉陵江东路777号(72)发明人郭鹏飞王慧君林鑫耿建峰兰红波(74)专利代理机构西安维赛恩专利代理事务所(普通合伙)61257专利代理师张瑞琪李雪亚(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B22F10/28(2021.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法(57)摘要本发明属于金属基复合材料技术领域,特别涉及一种纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,解决了现有的解决激光增材制造中纳米陶瓷颗粒团聚现象的方法,工艺复杂,工艺要求高,操作难度大的问题。该方法的特殊在于:步骤一:根据待成形构件建立CAD模型,将模型切片分层后导入激光增材制造系统;将金属基基材夹紧在工作台上;步骤二:将脉冲激光器发射激光束的轴线设为与金属基基材的待沉积表面垂直;设置保护气喷嘴的轴线与激光束的轴线的夹角;设置送粉熔覆头的轴线与激光束的轴线的夹角;步骤三:设置脉冲激光器参数;惰性保护气体输送系统开启;步骤四:脉冲激光器开启,发射脉冲激光;送粉器开启,输送混合粉末,激光增材制造。CN115948737ACN115948737A权利要求书1/1页1.一种纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:根据待成形构件形状在计算机上建立三维CAD模型,利用软件将建立的三维CAD模型切片分层后,导入基于激光熔覆技术并且激光器选用脉冲激光器的激光增材制造系统中;将金属基基材夹紧在所述激光增材制造系统的数控工作台上;步骤二:将激光增材制造系统中的脉冲激光器发射的激光束的轴线设置为与步骤一中所述的金属基基材的待沉积表面垂直;设置激光增材制造系统中保护气喷嘴的轴线与所述激光束的轴线的夹角;设置激光增材制造系统中送粉器的送粉熔覆头的轴线与所述激光束的轴线的夹角;步骤三:对步骤二中所述的脉冲激光器所要发射的脉冲激光的曝光时间、脉冲间隔时间以及z‑轴抬升量的参数进行设置;在设置所述参数的过程中,与步骤二中所述的保护气喷嘴连通的惰性保护气体输送系统开启,通入惰性保护气体;步骤四:步骤三中设置好参数的脉冲激光器开启,发射脉冲激光束;然后步骤二中所述的送粉器开启,输送预制的纳米陶瓷颗粒和金属粉末的混合粉末,进行激光增材制造,直至将待成形构件制备完成,整个制备过程结束。2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤二中所述设置激光增材制造系统中保护气喷嘴的轴线与所述激光束的轴线的夹角时,该夹角的范围为5°~30°。3.根据权利要求2所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤二中所述设置激光增材制造系统中送粉器的送粉熔覆头的轴线与所述激光束的轴线的夹角时,该夹角的范围为30°~45°。4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤三中,所述的脉冲激光的曝光时间为50μs~500μs,所述的脉冲间隔时间为5μs~20μs;所述的z‑轴抬升量为0.1mm~0.5mm。5.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤三中所述的惰性保护气体为氦气、氩气、或氦气和氩气的混合气体,且该惰性保护气体的纯度大于等于99.99%,该惰性保护气体的杂质中氧的含量小于该惰性保护气体总量的0.0001%。6.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤四中送粉器输送所述混合粉末时,采用同轴送粉方式。7.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤二中所述脉冲激光器为高频脉冲激光器。8.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤四中所述的金属粉末的材料为高温合金、钛合金或者铝合金。9.根据权利要求8所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:所述的高温合金为镍基高温合金。10.根据权利要求1至9任一所述的纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于:还包括在输送预制的纳米陶瓷颗粒和金属粉末的混合粉末之前,对所述预制的纳米陶瓷颗粒和金属粉末的混合粉末进行干燥的步骤。2CN115948737A说明书1/5页一种纳米陶瓷颗粒均布增强金属基复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于金属基复合材料技术领域,特别涉及一种纳米陶瓷