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(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CN107931609A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711195096.1(22)申请日2017.11.24(71)申请人西北有色金属研究院地址710016陕西省西安市未央路96号(72)发明人刘楠杨坤王建杨广宇贾亮(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B22F5/04(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法(57)摘要本发明公开了一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,该方法包括:一、建立涡轮叶片的三维模型,进行切片处理,得到切层数据;二、对电子束选区快速成形设备的成形腔抽真空,然后对成形基板进行预热;三、将TiAl合金粉末铺设在预热后的成形基板上,然后进行预热;四、对预热后的TiAl合金粉末进行选区熔化扫描,形成单层实体片层;五、重复步骤三和步骤四,形成电子束选区熔化成形件;六、冷却后得到TiAl合金涡轮叶片。该方法采用电子束选区快速成形法制备TiAl合金涡轮叶片,通过对成形基板和TiAl合金粉末的预热,控制TiAl合金涡轮叶片的成形温度,减少了TiAl合金涡轮叶片的内部热应力,避免了TiAl合金涡轮叶片变形和断裂现象,增强了TiAl合金涡轮叶片强度和塑性的匹配性。CN107931609ACN107931609A权利要求书1/1页1.一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、首先建立涡轮叶片的三维模型,然后沿高度方向对涡轮叶片的三维模型进行切片处理,得到切层数据,再将所述切层数据导入电子束选区快速成形设备中;步骤二、将TiAl合金粉末装入到电子束选区快速成形设备的粉仓中,然后对电子束选区快速成形设备的成形腔进行抽真空,采用电子束对成形腔中的成形基板进行预热;所述成形基板的预热的温度为1000℃~1100℃;步骤三、将步骤二中所述粉仓中的TiAl合金粉末均匀铺设在预热后的成形基板上,然后采用电子束对TiAl合金粉末进行预热;所述TiAl合金粉末预热的温度为1000℃~1100℃;步骤四、根据步骤一中导入到电子束选区快速成形设备中的切层数据,采用电子束对步骤三中预热后的TiAl合金粉末进行选区熔化扫描,形成单层实体片层;步骤五、重复步骤三和步骤四,直至各单层实体片层逐层堆积,形成电子束选区熔化成形件;步骤六、将步骤五中所述电子束选区熔化成形件冷却至60℃,然后取出冷却至室温,得到TiAl合金涡轮叶片。2.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤一中所述切片处理的每层切片的厚度为50μm~150μm。3.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤二中所述TiAl合金粉末通过气雾化法制备而得,所述气雾化法制备得到的TiAl合金粉末为球形或近球形,粒径小于150μm。4.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤二中所述TiAl合金粉末为Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉末。5.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤二中所述抽真空的真空度不大于5×10-2Pa。6.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤二中所述成形基板预热时的电子束扫描速度为11000mm/s~13000mm/s,电子束扫描电流为35mA~40mA。7.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤三中所述TiAl合金粉末预热时的电子束扫描速度为11000mm/s~14000mm/s,电子束扫描电流为30mA~35mA,预热次数为5~10次。8.根据权利要求1所述的一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法,其特征在于,步骤四中所述选区熔化扫描时电子束扫描速度为1500mm/s~2500mm/s,电子束扫描电流为20mA~25mA。2CN107931609A说明书1/5页一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法技术领域[0001]本发明属于涡轮叶片制备技术领域,具体涉及一种TiAl合金涡轮叶片的制备方法。背景技术[0002]TiAl合金的密度仅为3.8g/cm3~4.0g/cm3,是镍基高温合金的1/2,比钛合金还低10%~15%。室温下TiAl合金的弹性模量为160GPa~170GPa,比钛合金高33%,并且在750℃时其弹性模量仍能保持为150GPa,与GH4169高温合金相当。TiAl合金还具有高比强度,在750℃时其比强度仍能保持为室温下比强度的80%。此外,TiAl合金还具有高蠕变