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专利号: 2018109663041
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自熔合金粉末,其特征在于,各主要元素及质量百分比如下:5.50~6.80%Al,

3.40~4.50%V,0.25~0.30%Fe,0.05~0.10%C,余量为Ti。

2.根据权利要求1所述的自熔合金粉末,其特征在于,各主要元素及质量百分比如下:

6.50%Al,3.85%V,0.28%Fe,0.08%C,余量为Ti。

3.根据权利要求1所述的自熔合金粉末,其特征在于:所述合金粉末的粉末粒度为50-

150μm。

4.根据权利要求1所述的自熔合金粉末,其特征在于:所述合金粉末为球形。

5.根据权利要求1所述的自熔合金粉末,其特征在于:所述合金粉末中还含有质量分数

12%~20%的TiC,粉末粒度为50-150μm。

6.采用权利要求1-5任一所述自熔合金粉末的钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)钛合金叶片再制造部位表面腐蚀去除;

(2)体积损伤叶片装夹;

(3)合金粉末的干燥;

(4)脉冲激光再制造成形:使用氩气作为送粉气和熔池保护气,氩气纯度为99.99%,采用四路同轴送粉方式进行再制造成形,根据体积损伤高度和单层成形高度,控制再制造成形层数,成形工艺参数为激光功率0.9~1.5kW,扫描速度为4~7mm/s,送粉速率为80~

110rad/min,载气流量为3~8L/min,脉宽10~15ms,占空比为8:1~10:1,光斑为圆形,光斑直径为3~3.5mm,离焦量为3~5mm,光束能量呈现高斯分布,成形层单层成形高度控制在

0.7~1.2mm之间;

(5)层间清理工艺;

(6)成形后的表面重熔:对成形部位表面进行激光重熔处理,激光工艺参数为:激光功率0.5~0.8kW,扫描速度为4~10mm/s,脉宽8~10ms,占空比6:1~8:1,离焦量为30~60mm,光斑直径为3~6mm;

(7)渗透探伤:采用渗透探伤对钛合金叶片再制造成形部位进行裂纹以及气孔等缺陷的监测。

7.根据权利要求6所述的钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺,其特征在于:所述步骤(1)具体为,采用砂轮机或者角磨机去除腐蚀或粒子冲蚀所产生的锈蚀及毛边,并将再制造部位表面磨平。

8.根据权利要求6所述的钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺,其特征在于:所述步骤(2)具体为,将体积损伤叶片固定在三抓卡盘上,使卡盘轴线与叶片中心线重合,调整卡盘转数,使三爪卡盘每旋转一周,激光熔覆加工头在再制造成形方向上偏移0.9-1.8mm,熔覆路径与体积损伤形线拟合,熔覆加工头轴线始终与成形表面垂直。

9.根据权利要求6所述的钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺,其特征在于:所述步骤(3)具体为,将该合金粉末放入真空干燥烘箱内,抽真空至0.2MPa以下,然后加热至100℃-

150℃,保温1h-2h,随炉冷却到室温。

10.根据权利要求6所述的钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺,其特征在于:所述步骤(5)具体为,成形过程中,根据成形层表面是否规整和是否存在夹渣而选择是否进行层间清理工艺,具体的层间清理工艺为:在成形过程中,可停止激光辐照和向熔池内送粉,采用金属锤锤击成形层,在成形层表面出现不显著凹坑;在进行下一次成形前,采用钢刷对前一次成形部位的表面进行反复清理,以去除表面夹渣。