防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法 |
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| 申请号 | CN201710499378.4 | 申请日 | 2017-06-27 | 公开(公告)号 | CN107287589A | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所; | 发明人 | 崔灿; 王向明; 吴斌; 刘栋; 李志鹏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及航空制造技术领域，具体提供了一种防止激光沉积成形A-100 钢 结构 变形 开裂的方法，包括如下步骤：步骤一，在激光沉积成形A-100钢的成形过程中，沿激光沉积成形生长方向将每层激光沉积成形截面沿周向均匀分区，且分区数量为至少六个，对截面的各分区按离散成形方式进行激光扫描填充，其中对各分区的填充规则为：相邻的两个分区在填充次序上不相邻，且填充任意分区时的填充路径为S形走向；步骤二，零件成形后24h内进行去应 力 退火 处理，其包括：将零件加热至190℃～450℃并持续2h～4h，之后将其空冷或油冷至室温；该方法可有效降低激光直接沉积成形A-100钢整体结构热 应力 的产生。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法技术领域[0001] 本发明涉及航空制造技术领域，特别涉及防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法。 背景技术[0002] 激光直接沉积成形属于增材制造技术的一种，采用激光直接沉积成形A-100钢制造整体结构件为世界首创。A-100钢激光直接沉积成形结构件在成形凝固过程中，成形材料内的温度梯度大，且A-100钢热膨胀系数大，冷却收缩大，极易产生热应力而诱发结构变形或表面开裂，特别是对于成形截面较大的部位，开裂倾向增加，因此，如何控制A-100钢激光直接沉积成形结构件的变形开裂已成为该项技术能否实现应用的关键。目前国内尚没有一种较为实用的控制A-100钢激光直接沉积成形整体结构变形开裂方法。 发明内容[0004] 步骤一，在激光沉积成形A-100钢的成形过程中，沿激光沉积成形生长方向将每层激光沉积成形截面沿周向均匀分区，且分区数量为至少六个，对截面的各分区按离散成形方式进行激光扫描填充，其中对各分区的填充规则为：相邻的两个分区在填充次序上不相邻，且填充任意分区时的填充路径为S形走向； [0006] 优选的，每层激光沉积成形截面的分区数量为六个，按照周向设各分区的序号依次为1至6，每层截面的分区填充次序为：1-4-2-5-3-6。 [0007] 优选的，步骤二中加热温度为450℃，持续时间为2h。 [0009] 图1是防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法的流程图； [0010] 图2是激光沉积成形A-100钢结构成形截面的分区示意图； [0011] 图3是激光沉积成形A-100钢结构离散成形方式示意图。 具体实施方式[0012] 为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。 [0013] 需要说明的是：下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0014] 本发明提供的防止激光沉积成形A-100钢结构变形开裂的方法如图1所示，包括如下步骤： [0015] 步骤一，在激光沉积成形A-100钢的成形过程中，沿激光沉积成形生长方向将每层激光沉积成形截面沿周向均匀分区，且分区数量为至少六个，如图2所示，图2中呈圆管状的A-100钢的轴向即为上述激光沉积成形生长方向，而分区则是在圆管的每个截面的周向进行分区，将圆环面分为至少六个扇面； [0016] 然后对截面的各分区按离散成形方式进行激光扫描填充，以避免激光成形连续扫描出现长路径，长路径会导致局部热应力集中，其中对各分区的填充规则为：相邻的两个分区在填充次序上不相邻，且填充任意分区时的填充路径为S形走向，如图3所示； [0017] 步骤二，零件成形后24h内进行去应力退火处理，所述去应力退火处理包括：将零件加热至190℃～450℃并持续2h～4h，之后将其空冷或油冷至室温，本实施例中优选为加热温度为450℃，持续时间为2h。 [0018] 在一个实施例中，如图2所示，每层激光沉积成形截面的分区数量为六个，按照周向设各分区的序号依次为1至6，每层截面的分区填充次序为：1-4-2-5-3-6，这样当填充完1号分区后，再填充4号分区时，1号分区可以冷却，而填充2号分区时，4号分区可以冷却，这种激光扫描填充避免了局部热应力集中。 [0019] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |
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