【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及增材制造，尤其涉及一种tial合金的增材制造方法。
技术介绍
1、tial合金具有高比强度、高比模量以及良好的高温性能，其密度仅为镍基高温合金的一半，是一种非常有潜力的轻质高温合金，在飞机发动机减重方面具有极大优势，被认为是650~900℃服役温度区间新一代耐高温轻质结构材料。
2、粉床电子束增材制造技术由于具有近净成形、预热温度高（可达1100℃）、残余应力小、生产效率高等优点，适合tial合金构件的一体化成形，成为制备tial合金叶片的优选成形方法。此外，电子束能量密度高，凝固过程中由于微小熔池快速凝固的作用，形成的合金组织非常细小，性能往往高于传统铸造合金。因此，通过粉床电子束增材制造技术制备的tial合金有望推动大尺寸tial合金叶片在新一代高性能航空发动机中的应用及发展。
3、相关技术中，通过对tial合金的成分进行调整（例如加入ta、w等），使合金的力学性能得到显著提升，并且使用温度提高。但是ta、w元素的加入，会带来凝固偏析、合金密度高、成本高等问题；仅通过调整电子束选区熔化成形工艺的扫描电流、扫描速度参数，难以满足大尺寸复杂tial合金构件的成形。
4、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
5、需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种tial
2、本专利技术提供一种tial合金的增材制造方法，包括：
3、选取粒径范围为45~150μm的tial合金粉末，所述tial合金粉末中的al、mn、nb和b的原子数量百分比分别为：43~46%、2.2~2.4%、2~2.1%、0.5~1%，余量为ti；
4、建立零件的三维模型；
5、规划扫描路径：当零件截面宽度小于预设分区宽度时，采用标准扫描线长进行扫描；当零件截面宽度大于等于预设分区宽度时，对所述零件截面进行区域划分，采用分区扫描线长进行扫描；其中，所述预设分区宽度的取值范围为10mm~45mm，所述标准扫描线长大于所述分区扫描线长，分区搭接宽度为0.05mm~0.1mm，分区偏置宽度≥3mm；
6、基板预热：将所述tial合金粉末装入电子束增材制造设备的粉仓，进行扫描预热，其中，基板预热阶段的电子束扫描速度为10~20m/s，电子束扫描电流为20~90ma，将基板预热到1050~1100℃；
7、实体熔化：实体熔化阶段的电子束扫描速度为3~5m/s，电子束扫描电流为15.5~17.5ma。
8、本专利技术中，所述tial合金粉末的粉末粒度d50=70~80μm，d90=120~130μm，粉末流动性为25~35s/50g。
9、本专利技术中，所述分区扫描线长为10mm~30mm。
10、本专利技术中，所述预设分区宽度的取值范围为10mm~30mm。
11、本专利技术中，对于需进行区域划分的零件截面，将所述零件截面分成多个分区，当多个分区中的部分分区的宽度之和小于所述分区扫描线长时，对该部分分区进行合并熔化扫描。
12、本专利技术中，所述三维模型的切片层厚为50~100μm，扫描方式为蛇形扫描，相邻扫描线间距为0.05-0.15mm。
13、本专利技术中，实体熔化阶段的能量输入为26.67~36.67j/mm3，电子束扫描电流为16~16.5ma，电子束扫描速度为3~4m/s。
14、本专利技术中，所述方法还包括：对成形零件进行组织分析。
15、本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
16、本专利技术中，通过对tial合金粉末中的al元素含量进行控制，可以保证tial合金凝固过程按照β凝固路径进行，有助于细小等轴晶的形成；通过对b元素含量进行控制，可以形成弥散分布的硼化物，硼化物作为形核质点，通过阻碍晶粒长大对显微组织起到细化作用；通过设置预设分区宽度、分区搭接宽度和分区偏置宽度，解决了电子束选区熔化成形大尺寸tial合金复杂构件时，扫描线长差异过大及分区扫描搭接处重熔造成的组织和性能差异。本申请制备出的tial合金零件的显微组织为均匀细小的双态组织，具有更为优异的力学性能。
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1.一种TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，所述TiAl合金粉末的粉末粒度D50=70~80μm，D90=120~130μm，粉末流动性为25~35s/50g。
3.根据权利要求1所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，所述分区扫描线长为10mm~30mm。
4.根据权利要求3所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，所述预设分区宽度的取值范围为10mm~30mm。
5.根据权利要求4所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，对于需进行区域划分的零件截面，将所述零件截面分成多个分区，当多个分区中的部分分区的宽度之和小于所述分区扫描线长时，对该部分分区进行合并熔化扫描。
6.根据权利要求1所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，所述三维模型的切片层厚为50~100μm，扫描方式为蛇形扫描，相邻扫描线间距为0.05-0.15mm。
7.根据权利要求1所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，实体熔化阶段的能量输入为26.67~
8.根据权利要求1所述TiAl合金的增材制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对成形零件进行组织分析。
...【技术特征摘要】
1.一种tial合金的增材制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述tial合金的增材制造方法，其特征在于，所述tial合金粉末的粉末粒度d50=70~80μm，d90=120~130μm，粉末流动性为25~35s/50g。
3.根据权利要求1所述tial合金的增材制造方法，其特征在于，所述分区扫描线长为10mm~30mm。
4.根据权利要求3所述tial合金的增材制造方法，其特征在于，所述预设分区宽度的取值范围为10mm~30mm。
5.根据权利要求4所述tial合金的增材制造方法，其特征在于，对于需进行区域划分的零件截面，将所述零件...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁新波，王一帆，车倩颖，贺卫卫，李晓辉，张凯军，
申请(专利权)人：西安赛隆增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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