高温合金构件激光快速成型工艺研究

发布时间：2021-07-23 00:12

　　金属粉末激光烧结成型技术是目前国内外快速成型领域的研究热点。本文介绍了快速成型技术的原理、国内外研究概况及其在金属模具和零件制造中的应用。在国内首先研制成功了覆膜高温合金粉末及其制备工艺，并对其激光烧结成型和后处理工艺进行了系统的实验研究，为该项技术的工程化应用打下了基础。 本文主要研究内容为： （1）选择合适的包覆材料体系，对钼粉的包覆工艺进行了优化实验，在此基础上开发了适合于激光烧结成型用覆膜高温合金粉末材料； （2）通过激光烧结成型实验，运用正交实验方法，系统地研究了烧结工艺参数对成型质量的影响关系，在此基础上确定了覆膜高温合金粉末最佳烧结成型工艺参数； （3）对激光成型件进行了后处理工艺实验，得到了优化的后处理工艺规程，并制作了合格的后处理样件。 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

选择性烧结成型原理图

粉末粘接成型[25]。(2)有机树脂溶液覆膜研磨制粉工艺覆膜金属粉末制造工艺流程如图2一2所示:清洗!〕亘困图2一2覆膜金属粉制备工艺示意图(3)热熔胶包覆低温粉碎制粉工艺热熔胶类树脂具有良好的粘结性，可以作为包覆材料的主要成分，包覆热熔胶膜低温粉碎制粉同上述工艺流程相似，主要特点是在粒料粉碎时采用低温粉碎研磨法。由于包覆材料在室温韧性较大，通过常规粉碎方法难以得到粒度较小的粉末材料，采用液氮深冷低温粉碎方法，可获得粒度适于激光烧结的成型材料。2.2.2制备工艺方法微细粉末高速混合包覆制粉工艺两个主要特点，一是要求所用有机树脂均为粒度很小(近于纳米级)的粉体材料;二是混粉设备必须使用高速混合机，保证粉末高速混匀。实验使用微细(粒径800目)热熔胶类复合树脂材料，按一定配比与金属粉在SHR一25C型高速混合机中高速搅拌混合

粒间作用力较弱，同时覆膜金属颗粒之间存在大量的孔隙，且覆膜金属颗粒大小并非均匀一致，因此经过激光烧结后颗粒之间的孔隙大小也参差不齐如图3一2所示，使得激光烧结件的力学性能很低，稍微用力就会发生出现裂纹，甚至发生断裂。因此，激光烧结件从快速成型机中取出时一定要轻拿轻放。烧结件的孔隙越大，金属之间的联系便越脆弱，材料的力学性能便越差，而且较大的孔隙的存在也会影响随后的后处理过程。图3一覆膜铝粉成型件的孔隙分布3.2.3烧结机理模型对成型机理的研究是SLS技术的基础性研究工作之一，目前的研究多集中在有机材料粉末激光烧结成型机理方面，对金属、陶瓷及其覆膜材料的成型机理研究较少。国内外认为主要有以下六种基本烧结机理:粘性流动、塑性流动、蒸发与凝固、体积扩散、表面扩散及晶界扩散。比较一致的看法认为，粘流是有机材料如热塑性树脂(聚碳酸脂、尼龙)粉末的主要烧结成型机理

【参考文献】：
期刊论文
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[8]快速金属模具制造[J]. 姜不居,闫双景,崔战良,吕志刚.  特种铸造及有色合金. 1999(01)
[9]基于激光快速成形技术的快速工/模具制造[J]. 郭九生,李宝明,罗成明,卢秉恒.  金属成形工艺. 1998(03)
[10]用选择性激光烧结实现快速精密铸造[J]. 冯涛,孙建民,宗贵升.  中国机械工程. 1997(05)

硕士论文
[1]覆膜金属粉末选择性激光烧结快速成型工艺研究[D]. 梁红英.华北工学院 2002



本文编号：3298186