【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，尤其是涉及一种镍基高温合金3d打印方法及制得的3d打印件和热处理方法。
技术介绍
1、火箭发动机中存在较多结构复杂部件，焊接存在很大难度，焊接接头性能难以满足要求。增材制造技术因其加工复杂构件能力强、加工周期短、无需工装模具等显著优点而得到广泛关注。
2、然而，增材制造凝固过程中温度梯度高、冷却速度快，导致增材制造结构件的性能与传统铸锻加工结构件的性能显著不同。因而，研制一种可通过增材制造获得的，满足火箭发动机对热端部件的要求的结构件对于火箭发动机的发展具有重要意义。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供镍基高温合金3d打印方法，制得的3d打印件的强度与传统工艺制备的合金件的强度接近，满足实际应用需求。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种3d打印件，具有高致密度和优异的室温强度以及延伸率。
3、本专利技术的又一目的在于提供3d打印件的热处理方法。
4、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了镍基高温合金3d打印方法，包括如下步骤：
5、在真空或保护气氛下对镍基高温合金粉末进行3d打印；
6、所述3d打印中，功率为220～260w，扫描速度为1100～1350mm/s；
7、所述镍基高温合金粉末通过等离子旋转电极雾化制粉方式制得。
8、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印中，具有如下特征中的
9、(1)光斑直径为30～40μm；
10、(2)扫描间距为0.07～0.09mm；
11、(3)单层铺粉厚度为25～35μm。
12、在本专利技术的具体实施方式中，所述镍基高温合金粉末的粒径为15～53μm。
13、在本专利技术的具体实施方式中，所述等离子旋转电极雾化中，具有如下特征中的至少一个：
14、(1)主轴转速为22000～26000r/min；
15、(2)进给速度为0.8～1mm/s；
16、(3)主弧电流为1100～1200a；
17、(4)等离子体工作气体流量为10～15l/min。
18、在本专利技术的具体实施方式中，所述等离子旋转电极雾化包括：
19、(a)采用真空感应熔炼和真空自耗电弧熔炼，加工获得合金棒料；
20、(b)将所述合金棒料作为自耗电极，设置等离子旋转电极雾化制粉的参数，启动设备进行粉末的制备；
21、(c)对步骤(b)得到的粉末进行筛分，收集粒径为15～53μm的合金粉末。
22、在本专利技术的具体实施方式中，所述镍基高温合金包括按质量百分数计的如下组分：c 0.01％～0.035％、cr 17.1％～18.5％、nb 4.81％～5.5％、mo3.55％～5％、al0.5％～1.15％、ti 0.6％～1％、fe 13.1％～16％、v 0.41％～0.6％、b 0.001％～0.01％、cu 0.1％～0.55％、zr 0.001％～0.1％、ce 0.001％～0.01％、mn 0.001％～0.7％、si 0.01％～0.5％、p≤0.015％、s≤0.01％，以及余量的ni。
23、本专利技术另一方面提供了一种3d打印件，采用上述任意一种所述的镍基高温合金3d打印方法制备得到。
24、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印件的致密度≥99.92％。
25、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印件的打印态室温抗拉强度≥1000mpa。
26、本专利技术又一方面提供了3d打印件的热处理方法，包括如下步骤：对上述任意一种所述的3d打印件进行固溶处理和双时效处理；
27、所述固溶处理包括：于1030～1060℃保温处理2～4h后，空冷。
28、在本专利技术的具体实施方式中，所述双时效处理包括：于720～740℃保温14～16h后，空冷；于640～660℃保温9～11h后，空冷。
29、在本专利技术的具体实施方式中，所述热处理后，纵向打印的所述3d打印件的室温抗拉强度≥1370mpa，室温延伸率≥23.0％。
30、在本专利技术的具体实施方式中，所述热处理后，析出相中包括γ′-γ″共生相。
31、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
32、(1)本专利技术依据镍基高温合金的组成，采用一定的合金制粉和3d打印工艺，制得的3d打印件致密度高，且强度与传统工艺制备的合金强度相近，满足实际应用需求；
33、(2)本专利技术根据镍基高温合金的组成以及制粉和3d打印工艺，对热处理工艺进行调控，使析出相中生成γ′-γ″共生相，显著提升了3d打印件的强度，满足火箭发动机的要求。
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1.镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，所述3D打印中，具有如下特征中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，所述镍基高温合金粉末的粒径为15～53μm。
4.根据权利要求1所述的镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，所述等离子旋转电极雾化中，具有如下特征中的至少一个：
5.根据权利要求1所述的镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，所述等离子旋转电极雾化包括：
6.根据权利要求1所述的镍基高温合金3D打印方法，其特征在于，所述镍基高温合金包括按质量百分数计的如下组分：C 0.01％～0.035％、Cr17.1％～18.5％、Nb 4.81％～5.5％、Mo 3.55％～5％、Al 0.5％～1.15％、Ti0.6％～1％、Fe 13.1％～16％、V 0.41％～0.6％、B 0.001％～0.01％、Cu 0.1％～0.55％、Zr 0.001％～0.1％、Ce 0.001％～0.01％、Mn 0.001
7.一种3D打印件，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的镍基高温合金3D打印方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的3D打印件，其特征在于，所述3D打印件的致密度≥99.92％；
9.一种3D打印件的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对权利要求7所述的3D打印件进行固溶处理和双时效处理；
10.根据权利要求9所述的3D打印件的热处理方法，其特征在于，所述热处理后，纵向打印的所述3D打印件的室温抗拉强度≥1370MPa，室温延伸率≥23.0％。
...【技术特征摘要】
1.镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，所述3d打印中，具有如下特征中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，所述镍基高温合金粉末的粒径为15～53μm。
4.根据权利要求1所述的镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，所述等离子旋转电极雾化中，具有如下特征中的至少一个：
5.根据权利要求1所述的镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，所述等离子旋转电极雾化包括：
6.根据权利要求1所述的镍基高温合金3d打印方法，其特征在于，所述镍基高温合金包括按质量百分数计的如下组分：c 0.01％～0.035％、cr17.1％～18.5％、nb 4.81％～5.5％、mo 3.55％～5％、al 0.5％～1.15％、ti0.6...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑾，胥国华，孟凡强，赵光普，张连杰，亓红伟，赵威，何新波，
申请(专利权)人：北京钢研高纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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