一种WC-金属复合材料结构件的激光成形方法

摘要

本发明涉及一种WC-金属复合材料结构件的激光成形方法，其所用原料粉体配方为：WC15~45wt.%，W0.4~5wt.%，Ni0~7wt.%，Cr0~27%，Mo0~10%，稀土氧化物0.1~1.2wt.%，该金属余量。激光成形的粉体定量配送与混合采用双料斗螺旋送粉混合系统完成，双料斗螺旋送粉混合系统主要由双料斗、电动送粉螺杆、直流步进电动机、粉体流化器和及出粉通道组成。激光成形的喷嘴采用同轴不连续喷粉头，利用系统对送粉和激光的控制，实现复合部件的内外部分层结构的成形，复合材料的力学性能可达基体金属材料的80%以上。

主权项

一种WC‑金属A复合材料结构件的激光成形方法，其特征在于包括如下步骤：（1）原料配方与预处理原料配方为：WC 15~45wt.%，W 0.6~5wt.%，Ni 0~7wt.%，Cr 0~27%，Mo 0~10%，稀土氧化物0.1~1.2wt.%，金属A余量；原料采用粉体形式， 其中WC粉体、金属A粉的颗粒尺寸要求20微米以上；将金属A粉和Ni、Cr、Mo粉末球磨0.5~5小时，将WC粉体、稀土氧化物和W一起球磨混合0.5~5小时；（2）送粉与混料送粉工艺采用双料斗螺旋送粉混合系统完成，将WC、W和稀土氧化物混合粉放入一个料斗中，金属A粉和Ni、Cr、Mo粉末置于另一个料斗中，同时送粉，并通过螺杆转速进而调整WC在混料器中粉体的含量；（3）激光喷粉将混合后的粉体送到分料器中分为2~8个管道流至激光喷嘴进行激光成形，激光成形的激光喷嘴采用同轴不连续喷粉头，实现对激光熔池的环抱粉体喷射，使激光熔池各成分均匀分布；（4）激光成形将设计部件的数字图形数据利用分层软件进行切片，并建立分层最佳激光扫描路径及其层间连接配合，设置每层厚度为0.06~0.4mm，然后在四轴数字加工机床上分层进行激光成形；控制送粉成分和激光扫描路线，进行复合部件内外分层结构的激光成形，即结构件外层为耐磨的WC‑金属复合材料，内部为金属基体材料； (5)后处理采用加强喷丸的方法进行表面处理。