一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109570765A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201910007564.0B23K103/18(2006.01)(22)申请日2019.01.04(71)申请人沈阳工业大学地址110870辽宁省沈阳市铁西区经济技术开发区沈辽西路111号(72)发明人尚纯徐国建王辰阳尤俊华苏允海郑文涛胡方于宝义(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115代理人周智博宋铁军(51)Int.Cl.B23K26/342(2014.01)B23K26/60(2014.01)B23K26/70(2014.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法(57)摘要一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，该方法步骤如下：（一）、将钛合金和高温合金的待连接工件通过机械加工方式制备45度坡口，对坡口清洗，然后再用无水丙酮进行清洗，使坡口表面无油污和其他杂质；（二）、通过激光增材制造方法在钛合金坡口表面上成形0.5～1mm厚的Nb,然后在Nb上成形0.5～1mm厚的Cu，将Nb/Cu作为连接过渡层；（三）、将钛合金和镍基高温合金待连接工件安装在激光增材连接工装夹具上，用镍基高温合金粉末进行激光增材连接；（四）、采用真空热处理炉进行整体去应力退火处理。在激光增材连接过程中，Nb/Cu过渡层可有效防止钛合金与镍基高温合金产生金属间化合物，避免了裂纹的产生，实现钛合金和镍基高温合金的有效连接。CN109570765ACN109570765A权利要求书1/1页1.一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：该方法步骤如下：(一)、将钛合金和高温合金的待连接工件通过机械加工方式制备45度坡口，对坡口以及周围区域用旋转锉工具进行打磨处理，打磨后先用无水乙醇清洗，然后再用无水丙酮进行清洗，使坡口表面无油污和其他杂质；(二)、通过激光增材制造方法在钛合金坡口表面上成形0.5～1mm厚的Nb,然后在Nb上成形0.5～1mm厚的Cu，将Nb/Cu作为连接过渡层；(三)、将钛合金和镍基高温合金待连接工件安装在激光增材连接工装夹具上，用镍基高温合金粉末进行激光增材连接；(四)、采用真空热处理炉进行整体去应力退火处理。2.根据权利要求1所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(二)步骤中，Nb层和Cu层均采用Nb和Cu粉末并用氩气雾化方式制备，Nb和Cu粉末粒度为100-200目。3.根据权利要求1所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(三)步骤中，将钛合金和镍基高温合金待连接工件安装在激光增材连接工装夹具上，用镍基高温合金粉末进行激光增材连接，镍基高温合金粉末采用氩气雾化方式制备，粉末粒度为100-200目。4.根据权利要求1所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(四)步骤中，采用真空热处理炉进行整体去应力退火处理，退火温度范围500-650℃，保温时间2-4h,随炉冷却。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(二)步骤中，通过激光增材制造方法在钛合金坡口表面上成形0.5～1mm厚的Nb,激光成形主要工艺参数为激光功率2200-2400W、扫描速度5-7mm/s和送粉速度70-80g/min；然后在Nb上成形0.5～1mm厚的Cu，激光成形主要工艺参数为激光功率1500-1700W、扫描速度6-8mm/s和送粉速度60-75g/min。6.根据权利要求5中任意一项所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(三)步骤中，将钛合金和高温合金待连接工件安装在激光增材连接工装夹具上，用高温合金粉末进行激光增材连接，高温合金粉末采用氩气雾化方式制备，粉末粒度为100-200目，激光成形主要工艺参数为激光功率1400-1600W、扫描速度6-8mm/s和送粉速度60-70g/min。7.根据权利要求1所述的一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法，其特征在于：(一)步骤中的周围区域为坡口向外延伸7-15㎜。2CN109570765A说明书1/4页一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法技术领域[0001]本发明属于激光增材制造技术领域，涉及一种钛合金与镍基高温合金的激光增材连接工艺，主要用于制备钛合金与镍基高温合金梯度材料，用钛合金替代镍基高温合金减小高温合金构件重量从而提高飞行器的推重比。背景技术[0002]随着科学技术进步和航空航天工业的飞速发展，现代结构材料正在向兼具高的“强度/重量比”和