【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及借助选择性激光熔融(SLM)生产三维物品的技术。它指通过选择性激光熔融(SLM)生产由Y ’沉淀强化镍基超合金制成的无裂纹且致密的三维物品的过程。
技术介绍
具有超过约5wt._%组合分数的Al和Ti的Gamma-prime ( Y ')沉淀强化镍基超合金因为它们的微裂纹敏感性而已知为非常难以焊接。在下列文件中:B.Geddes, H.Leon, X.Huang:Superalloys, Alloying andperformance, ASM International 2010, 71-72页，作者将超合金的可焊性线近似描述为[两倍的Al浓度(wt.-%) +Ti浓度(wt.%) ]〈6.0，这意味着具有超过6wt.-%的[2A1(wt.-%) +Ti (wt.-%)]的Ni基超合金限定为难以焊接材料。凝固和晶界液化开裂在焊接过程期间发生，而焊后热处理通常在Y丨Ni3(Al，Ti)沉淀强化合金中导致应变时效裂纹。因此，至今，主要是固溶强化(例如IN625)或具有低量的Al和Ti (例如1η718)的Y ’强化的镍基超合金可以由SLM处理。在难以焊接Y '沉淀强化镍基超合金的常见过程方法中，粉末床被加热到升高温度来降低由焊接过程产生的残余应力。但是，在可以从粉末床中移走成品零件之前，它必须冷却到环境温度。由于粉末床的低导热性，粉末床的加热和冷却需要许多时间，这导致SLM过程的生产率明显降低。此外，需要昂贵的加热设备和隔离以及过程室的改造。下列文献涉及这 些技术和问题:
【技术保护点】
一种用于通过选择性激光熔融SLM生产由γ＇沉淀强化镍基超合金制成的无裂纹且致密的三维物品的过程，所述超合金包括超过6wt.?%的?[2Al（wt.?%）+Ti（wt.?%）]，所述过程包括以下步骤：a）提供具有SLM控制单元（19）的SLM设备（10）；b）提供具有计算的横截面的所述物品的三维切片模型（SM），所述三维切片模型（SM）被传到并且存储在所述SLM控制单元（19）中；c）准备所述SLM过程所需要的所述γ＇沉淀强化镍基合金材料的粉末；d）在所述SLM设备（10）的衬底板（13）上或在之前处理的粉末层（14）上准备具有规则且均匀厚度的粉末层（18）；e）根据存储在所述控制单元（19）中的所述三维切片模型（SM），通过用聚焦激光束（17）扫描对应于所述物品的横截面的区域而熔融所述准备的粉末层（18）；f）将所述衬底板（13）下降一个层厚度；g）重复步骤d）至f）直到根据三维切片模型（SM）达到最后的横截面；其中对于所述熔融步骤e），调整所述聚焦激光束（17）的扫描速度、激光功率以及焦斑（20）的聚焦直径（d）来获得热耗散焊接。
【技术特征摘要】
2011.11.04 CH 01776/111.一种用于通过选择性激光熔融SLM生产由Y ’沉淀强化镍基超合金制成的无裂纹且致密的三维物品的过程，所述超合金包括超过6wt.-%的[2A1 (wt.-%) +Ti (wt.-%)],所述过程包括以下步骤: a)提供具有SLM控制单元(19)的SLM设备(10)； b)提供具有计算的横截面的所述物品的三维切片模型(SM)，所述三维切片模型(SM)被传到并且存储在所述SLM控制单元(19)中； c)准备所述SLM过程所需要的所述Y丨沉淀强化镍基合金材料的粉末； d)在所述SLM设备(10)的衬底板(13)上或在之前处理的粉末层(14)上准备具有规则且均匀厚度的粉末层(18)； e)根据存储在所述控制单元(19)中的所述三维切片模型(SM)，通过用聚焦激光束(17)扫描对应于所述物品的横截面的区域而熔融所述准备的粉末层(18)； f)将所述衬底板(13)下降一个层厚度； g)重复步骤d)至f)直到根据三维切片模型(SM)达到最后的横截面； 其中对于所述熔融步骤e)，调整所述聚焦激光束(17)的扫描速度、激光功率以及焦斑(20)的聚焦直径(d )来获得热耗散焊接。2.按权利要求1所述的过程，其特征在于，采用脉冲模式的激光源(15)用于所述熔融步骤e)并且调整脉冲频率来获得热耗散焊接。3.按权利要求1或2所述的过程，其特征在于，调整所述激光功率、所述焦斑(20)的聚焦直径(d)、扫描速度以及如果适用的话还调整所述聚焦激光束(17)的脉冲频率，使得所述热耗散焊接导致小于0.5、优选地在0.3和0.1之间的深度(h)对宽度(w)的焊缝(21)纵横比。4.按权利要求1-3中...
【专利技术属性】
技术研发人员：LE里肯巴歇尔，AB施皮林格斯，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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