【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铜铬铌合金，特别涉及一种基于slm制备铜铬铌系列材料的方法。
技术介绍
1、铜铬铌合金由于其优异的高温力学性能和传导性，被广泛应用于液体火箭发动机和热核反应堆等高温服役环境。slm工艺是采用逐层打印的方法制造实体零件的技术，近年来，现有技术中已经成功利用slm分别实现了grcop-84和grcop-42合金燃烧室的开发，且通过slm工艺产生的材料性能与传统的挤压工艺相当，这一工艺的优势包括制造复杂的内部冷却通道，以及减少制造时间等。然而，slm工艺自身的特性要求该过程仅限于单一成分材料，因此对于复合样品的制备，目前大多数研究采用与其他成型方式结合的方法，比如冷喷涂、定向能量沉积等，整体工艺较为复杂，且对于复杂度较高的零件，冷喷涂和定向能量沉积技术并不能达到理想的精确度要求，往往需要放大尺寸，并通过机加工去除多余材料，这就会造成材料的浪费，并且过程成本偏高。基于此，本申请提出一种基于slm制备铜铬铌系列材料的方法。
技术实现思路
1、本申请的主要目的是提供一种基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，旨在解决现有的铜铬铌材料的slm制备工艺复杂且材料利用率低的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提出了一种基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，包括以下步骤：
3、s1、分别对多种铜铬铌合金粉末进行预处理，得到预处理铜铬铌系列合金粉末；
4、s2、建立待成型样品的三维实体模型并导入slm打印机，同时设置打印参数，分别装填所述预处理铜铬铌系列合金粉末
5、s3、更换所述粉仓，并按照所述打印参数在n+1层开始逐层打印第二种铜铬铌材料至要求厚度；
6、s4、重复步骤s3，直至完成多种铜铬铌材料的打印，得到成型样品；
7、其中，每种所述铜铬铌材料中cr和nb的含量不同。
8、可选地，按质量百分比计，多种所述铜铬铌合金粉末均包括以下成分：
9、cr：0.8%-7%，nb：0.35%-4%，fe≤0.005%，o≤0.05%，si≤0.05%，al≤0.05%，余量为cu。
10、可选地，在多种所述铜铬铌合金粉末中，cr和nb的质量比均为1.14：1。
11、可选地，在所述步骤s3和所述步骤s4中，每进行下一种所述铜铬铌材料的打印时，所更换的粉仓中cr和nb的含量梯度增加。
12、可选地，所述分别对多种铜铬铌合金粉末进行预处理，得到预处理铜铬铌系列合金粉末的步骤，包括：
13、分别对多种铜铬铌合金粉末进行真空干燥处理，随炉冷却后，再进行超声振动处理，再经270目筛网进行筛分后，取筛下物，得到预处理铜铬铌系列合金粉末。
14、可选地，在所述进行真空干燥处理的步骤中，干燥温度为100℃-120℃，干燥时间为4h-10h，真空度为1×10-4pa-1×10-3pa。
15、可选地，在所述进行超声振动处理的步骤中，超声振动频率为35khz-40khz，超声振动偏离角度为8°-10°，超声振动处理时间为5min-10min。
16、可选地，所述打印参数包括：
17、扫描速度为400mm/s-1600mm/s，扫描间距为0.05mm-0.12mm，打印功率为370w-460w，打印单层厚度为0.02mm-0.08mm。
18、可选地，所述抽真空并通入保护气体的步骤中，抽真空至真空度为3pa-5pa，所述保护气体采用氩气。
19、可选地，所述步骤s4之后，还包括：
20、对所述成型样品进行表面处理，以降低表面粗糙度；
21、所述表面处理的方式包括液体吹砂、磨粒流加工、电解抛光以及化学试剂清洗中的一种或几种。
22、本申请至少包括以下有益效果：
23、本申请的制备方法只需单台slm设备，通过更换含有不同cr和nb含量的粉仓，即可在一次构建作业中提供多种铜铬铌合金粉末，实现功能梯度铜铬铌系列材料的增材制造，相比于现有技术中针对复合材料的成型所采用的slm 结合定向沉积工艺中，在slm形成单一材料半成品后，再在半成品上使用定向沉积逐层制备另一部分，再经表面机加工去除多余部分，获得所需要的双金属样品，本申请只需通过slm工艺，并在一次构建作业中通过设置cr和nb含量逐渐递增的铜铬铌合金粉末进行逐层打印，打印得到cr和nb含量逐渐递增的铜铬铌材料，从而实现了铜铬铌系列材料的梯度打印，并根据具体应用需求，通过不同的铜铬铌材料的合理搭配，控制不同区域的铜铬铌材料成分和结构，可在一个部件中集成多种功能或是在同一部件中实现性能的平滑过渡，可制备兼具塑性、强度等多种性能的复合材料，其精确度较高，有利于制备具有复杂几何形状和内部结构的零件，具有设备成本低、易于开发和材料利用率较高的特点，且不同铬、铌含量的铜铬铌粉末无需进行筛分，可直接进行回收或应用在其他产品上，可满足不同的应用需求。
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1.一种基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，按质量百分比计，多种所述铜铬铌合金粉末均包括以下成分：
3.根据权利要求2所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，在多种所述铜铬铌合金粉末中，Cr和Nb的质量比均为1.14：1。
4.根据权利要求3所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，在所述步骤S3和所述步骤S4中，每进行下一种所述铜铬铌材料的打印时，所更换的粉仓中Cr和Nb的含量梯度增加。
5.根据权利要求1所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，所述分别对多种铜铬铌合金粉末进行预处理，得到预处理铜铬铌系列合金粉末的步骤，包括：
6.根据权利要求5所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，在所述进行真空干燥处理的步骤中，干燥温度为100℃-120℃，干燥时间为4h-10h，真空度为1×10-4Pa-1×10-3Pa。
7.根据权利要求5所述的基于SLM制备铜铬
8.根据权利要求1所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，所述打印参数包括：
9.根据权利要求1所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，所述抽真空并通入保护气体的步骤中，抽真空至真空度为3Pa-5Pa，所述保护气体采用氩气。
10.根据权利要求1所述的基于SLM制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，所述步骤S4之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，按质量百分比计，多种所述铜铬铌合金粉末均包括以下成分：
3.根据权利要求2所述的基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，在多种所述铜铬铌合金粉末中，cr和nb的质量比均为1.14：1。
4.根据权利要求3所述的基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，在所述步骤s3和所述步骤s4中，每进行下一种所述铜铬铌材料的打印时，所更换的粉仓中cr和nb的含量梯度增加。
5.根据权利要求1所述的基于slm制备铜铬铌系列材料的方法，其特征在于，所述分别对多种铜铬铌合金粉末进行预处理，得到预处理铜铬铌系列合金粉末的步骤，包括：
6.根据权利要求5所述的基于slm制备铜铬铌...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤莹莹，马明月，庾高峰，薛雨杰，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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