一种TiAl合金零件的快速成形方法.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CN107127341A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710229355.1(22)申请日2017.04.10(71)申请人西安铂力特激光成形技术有限公司地址710075陕西省西安市高新区科技路48号创业广场A0508(72)发明人赵晓明许海嫚徐天文(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人李娜(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F3/15(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种TiAl合金零件的快速成形方法(57)摘要本发明公开了一种TiAl合金零件的快速成形方法，将TiAl合金粉末和添加元素粉末混合，球磨后加入到光固化单体溶剂中，再加入分散剂、光引发剂、消泡剂，混合均匀得到浆料；将制备好的浆料利用紫外线光束，根据零件的三维模型逐层、逐点进行固化打印，得到固化成形的TiAl合金坯体；最后合金坯体放入到烧结炉中进行脱脂和热等静压，得到TiAl合金。本发明方法实现复杂零件的近净成形，解决TiAl合金热加工易开裂等性能差的缺点，摆脱了传统加工方式对模具的依赖性，缩短加工时长，节约成本。同时该合金零件达到致密化的效果，实现了TiAl合金零件的批量制备。CN107127341ACN107127341A权利要求书1/1页1.一种TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，包括以下步骤：将TiAl合金粉末和添加元素粉末混合，得到固体混合粉末，通过球磨机对所述固体混合粉末进行解离、球磨，球磨的同时加入分散剂；将球磨后的固体混合粉末加入到光固化单体溶剂中，再加入所述分散剂、光引发剂、消泡剂，混合均匀得到浆料；将制备好的所述浆料装入光固化设备，利用紫外线光束，根据零件的三维模型逐层、逐点进行固化打印，得到固化成形的TiAl合金坯体；通过烧结炉对所述固化成形的TiAl合金坯体进行脱脂和热等静压，得到TiAl合金零件。2.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述添加元素粉末为Nb、W、Mo、Y、Si中任一种，其含量为所述固体粉末总质量的5％～10％。3.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述光固化单体溶剂为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯、缩水甘油基类、缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、脂环族环氧、聚氨酯类环氧、不饱和双键氧化类环氧、芳香族环氧中任一种或其中至少两种的混合物，所述光固化单体溶剂的质量与所述固体混合粉末的质量比为1:1～9:1。4.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述光引发剂为重氮盐、芳茂铁盐、碘鎓盐、硫鎓盐、安息香类、苯乙酮类或苯乙酮缩酮类，所述光引发剂的质量为光固化单体质量的0.4％～2％。5.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙酸钠、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸铵、己烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任一种，两次添加的所述分散剂的总质量占所述固体混合粉末总质量的0.5％～5％，其中，球磨过程中加入所述分散剂总质量的0.3％～2％，浆料混合过程中加入所述分散剂总质量的0.2％～3％。6.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述消泡剂为乙醇、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油、改性聚硅氧烷、金属皂或磷酸三丁酯，所述消泡剂的质量为浆料质量的0.4％～0.9％。7.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，还包括：所述再加入所述分散剂、光引发剂、消泡剂时，还加入稀释剂，稀释剂为甲乙酮、环己酮、甲苯、正丁醇或苯乙烯，其质量为浆料质量的0.5％～1％。8.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述固体粉末加入到光固化单体溶剂中混合时，对所述固体粉末及光固化单体溶剂进行预热，预热温度在40℃～70℃之间。9.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述通过烧结炉对所述固化成形的TiAl合金坯体进行脱脂时的脱脂温度为200℃～450℃，保温时间为2h～4h。10.根据权利要求1所述的TiAl合金零件的快速成形方法，其特征在于，所述热等静压为在1000℃～1300℃，压强40MPa～170MPa条件下保温1h～3h。2CN107127341A说明书1/7页一种TiAl合金零件的快速成形方法技术领域[0001]本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种TiAl合金零件的快速成形方法。背景技术[0002]TiAl作为一种新型的轻质高温合金，比强度与钛合金相当，具有高的比刚度及