本發(fā)明涉及一種激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的方法,屬于激光增材制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
金屬基復(fù)合材料由金屬基體和增強(qiáng)相通過(guò)一定的工藝復(fù)合而成的新型結(jié)構(gòu)材料,按增強(qiáng)相的形態(tài)可分為纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、晶須及短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料等幾種形式。因此,金屬基復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的抗蠕變、耐高溫性能,尤其是纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料在其纖維方向上具有很高的強(qiáng)度和模量,在構(gòu)件的受力狀況基本確定時(shí)更能發(fā)揮其定向優(yōu)勢(shì),在航空航天領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
目前,纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備方法主要有粉末冶金法、真空壓力浸滲法、擠壓鑄造法、攪拌鑄造法等。粉末冶金法是預(yù)先將短纖維與金屬粉末制成漿狀并混合,經(jīng)成型干燥熱壓燒結(jié)成型,該法較為復(fù)雜,不適宜制備大尺寸零件,成本很高。真空壓力浸滲法是將增強(qiáng)相制成預(yù)制體,放入承壓鑄型內(nèi),加熱、抽真空,通過(guò)真空產(chǎn)生的負(fù)壓,使液態(tài)基體金屬熔體浸滲到預(yù)制體中并凝固成形,該方法的設(shè)備復(fù)雜,工藝周期長(zhǎng),成本較高,適用于制備要求較高的小型零件;擠壓鑄造是將增強(qiáng)材料制成預(yù)制件,放入壓型,用壓機(jī)將液態(tài)金屬壓入凝固后得到成型件,其擠壓鑄造力大,一般在70-100MPa,所制成預(yù)制件必須有很高強(qiáng)度,同時(shí)需保證預(yù)制件的空隙度;攪拌鑄造法是將金屬熔化,在液態(tài)或半固態(tài)攪拌,同時(shí)加入增強(qiáng)材料(短纖維、晶須或粒子等),制備出復(fù)合材料漿料,然后進(jìn)行鑄造、液態(tài)模鍛、軋制或擠壓成形。盡管擠壓鑄造法與攪拌鑄造法在工業(yè)中得到較為廣泛的應(yīng)用,但是這兩種方法制備的纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料都存在纖維增強(qiáng)相分布不均、結(jié)構(gòu)不完整以及與金屬基體界面潤(rùn)濕性差等缺點(diǎn),其綜合性能有待進(jìn)一步提高。
激光增材制造主要以金屬粉末或金屬絲材為原料,通過(guò)CAD模型預(yù)分層處理,采用高功率激光束熔化堆積生長(zhǎng),直徑從CAD模型一步完成高性能構(gòu)件的“近終成形”。與傳統(tǒng)的制造工藝相比,激光增材制造屬于“加法制造”,具有工藝流程短、無(wú)模具、制造周期短、小批量零件生產(chǎn)成本低、零件近凈成 型、材料利用率高以及可實(shí)現(xiàn)多種材料任意復(fù)合制造等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積技術(shù)可以在加工效率提高1~5倍的條件下,快速制備組織致密的高性能三維結(jié)構(gòu)件。但是,采用激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積技術(shù)制備纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的方法未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的方法。本發(fā)明利用具有快速加熱、快速凝固、柔性制造、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)的激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源,將粉末噴嘴噴射出的合金粉末熔化,并將鍍有鎳層的纖維包覆起來(lái),結(jié)合分層切片技術(shù)形成纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。
本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其方法與步驟為:
(1)利用專(zhuān)用CAD軟件生成纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料零件的三維CAD實(shí)體模型,然后切割成若干相互平行的薄片,實(shí)現(xiàn)將零件的三維立體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列的二維平面數(shù)據(jù),并在數(shù)控加工臺(tái)上生成激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源的掃描路徑;
(2)對(duì)纖維進(jìn)行粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍處理,在直徑為0.2~10μm的纖維表面形成厚度為20~50μm的鍍鎳層,其中纖維為碳纖維、石英纖維或玻璃纖維;纖維進(jìn)行粗化時(shí)溶液配方為:鉻酸200~300g/l,濃硫酸150~300ml/l,溫度50~60℃,時(shí)間90~120min;敏化時(shí)溶液配方為:膠體鈀6~10ml/l,鹽酸200~300ml,溫度30℃,時(shí)間40~60s;活化時(shí)溶液配方:氫氧化鈉9~11g/l,溫度30~40℃,時(shí)間15~30s;化學(xué)鍍Ni時(shí)溶液配方為:六水合硫酸鎳35~60g/L,次亞磷酸鈉25~40g/L,二水合檸檬酸三鈉25~50g/L,氯化銨35~45g/L,加入5~10g/L氨水,溫度30~38℃,pH=8~9,溫度40~60min;在粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍Ni后,都需要對(duì)纖維用去離子水沖洗5~10min,然后在100~120℃的烘箱內(nèi)烘干;
(3)采用三組專(zhuān)用纖維編織模板,將纖維編織成相互平行的結(jié)構(gòu),其中專(zhuān)用纖維編織模板由兩個(gè)完全相同且表面均勻分布有群孔的304不銹鋼板組成,編織的纖維與304不銹鋼板表面垂直,304不銹鋼板的尺寸為20×20×0.2cm3,纖維編織的厚度為0.1~1.2mm,纖維編織的底部與基材表面接觸;
(4)專(zhuān)用纖維編織模板其中的一塊304不銹鋼板固定在基材的端面,另一 塊304不銹鋼板固定在激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭上,且位于激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源前端3~5mm處,編織纖維的長(zhǎng)度方向與激光掃描方向平行;
(5)在真空室內(nèi)將激光器產(chǎn)生的激光束與自動(dòng)送粉器的粉末噴嘴定位于感應(yīng)加熱區(qū)內(nèi),實(shí)現(xiàn)激光熱源與感應(yīng)加熱源的復(fù)合;利用粉末噴嘴將合金粉末吹入激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源形成的熔池內(nèi),當(dāng)激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源移開(kāi)后,熔融的合金粉末快速凝固并將纖維包覆起來(lái),形成纖維增強(qiáng)金屬基沉積層;
激光功率為1~5kW,激光掃描速度為600~3500mm/min,粉末流量為10~120g/min,粉末噴嘴與基材表面的夾角為40~60°,基材被感應(yīng)加熱的溫度為500~1100℃,感應(yīng)加熱線圈與編織纖維的距離為2~5mm,粉末噴嘴與編織纖維的垂直距離為8~12mm,單層沉積層的厚度為0.2~1.3mm,合金粉末的粒徑為20~45μm;
合金粉末為Ni基合金、Fe基合金或Al基合金,其中Ni基合金粉末的化學(xué)成分為:C0.2wt.%,Si2.2wt.%,B1.0wt.%,Nb3.0wt.%,F(xiàn)e8.0wt.%,Cr2.8wt.%,Ce2O30.8%,余量為Ni;Fe基合金粉末的化學(xué)成分為:C0.4wt.%,Si0.7wt.%,Ni9.2wt.%,Y2O32.2wt.%,V2.1wt.%,Cr17.2wt.%,Mn8.5wt.%,余量為Fe;Al基合金粉末的化學(xué)成分為:Zn6.2wt.%,Mg2.25wt.%,Cu2.3wt.%,Zr0.1wt.%,Si0.12wt.%,Al2O36.2wt.%,余量為Al;
(6)當(dāng)在基材表面沉積完一道之后,沿著激光掃描速度的垂直方向移動(dòng)加工機(jī)床,其移動(dòng)的距離為激光束光斑直徑的40~50%;
(7)重復(fù)步驟(5)-(6),直到沉積層寬度滿(mǎn)足零件寬度要求;
(8)檢測(cè)沉積層是否滿(mǎn)足零件高度要求,如果沒(méi)有,將安裝有另一塊304不銹鋼板的激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭與感應(yīng)加熱線圈沿Z軸向上升到與CAD二維薄片厚度相等的距離,然后按下一層的掃描軌跡進(jìn)行激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積,當(dāng)所有的二維薄片都被掃描完成后,最終形成三維纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。
本發(fā)明在進(jìn)行所述的步驟(3)時(shí),纖維經(jīng)過(guò)化學(xué)鍍鎳后的直徑為20.2~60μm,將編織模板分為三組:第一組模板①群孔孔徑為35.1μm,孔間距為35.2~45μm;第二組模板②群孔孔徑為45.1μm,孔間距為45.2~60μm;第三組模板③群孔孔徑為60.1μm,孔間距為60.2~70μm;當(dāng)鍍Ni層纖維直徑為20.2~35μm時(shí),選用模板①;當(dāng)鍍Ni層纖維直徑為35.001~45μm時(shí),選用模板②; 當(dāng)鍍Ni層纖維直徑為45.001~60μm時(shí),選用模板③;選定模板后,根據(jù)纖維編織的厚度,選擇相鄰或不相鄰孔洞進(jìn)行編制,實(shí)現(xiàn)纖維之間距離的可控。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:(1)加工效率高、組織致密、無(wú)氣孔與裂紋、纖維增強(qiáng)相結(jié)構(gòu)完整且在復(fù)合材料內(nèi)分布均勻與可控;(2)制備的纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料綜合性能優(yōu)異,如硬度可達(dá)1000~1250HV0.2,干滑動(dòng)磨損性能約是硬度為60HRC的GCr15的3~5倍,抗拉強(qiáng)度可達(dá)1000~1200Mpa,延伸率為20~45%。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
采用激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積的方法制備碳纖維增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料,其中碳纖維直徑為0.2μm,鐵基合金粉末的化學(xué)成分為:C0.4wt.%,Si0.7wt.%,Ni9.2wt.%,Y2O32.2wt.%,V2.1wt.%,Cr17.2wt.%,Mn8.5wt.%,余量為Fe,碳纖維增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料的尺寸內(nèi)徑為30mm,外徑為60mm,高度為200mm的管狀工件,具體實(shí)施過(guò)程如下:
(1)利用專(zhuān)用CAD軟件生成碳纖維增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料零件的三維CAD實(shí)體模型,然后切割成若干相互平行且厚度為0.5mm的薄片,實(shí)現(xiàn)將零件的三維立體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列的二維平面數(shù)據(jù),并在數(shù)控加工臺(tái)上生成激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源的掃描路徑;
(2)對(duì)碳纖維進(jìn)行粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍處理,在直徑為0.2μm的碳纖維表面形成厚度為20μim的鍍鎳層,碳纖維進(jìn)行粗化時(shí)溶液配方為:鉻酸200g/l,濃硫酸150ml/l,溫度50℃,時(shí)間90min;敏化時(shí)溶液配方為:膠體鈀6ml/l,鹽酸200ml,溫度30℃,時(shí)間40s;活化時(shí)溶液配方:氫氧化鈉9g/l,溫度30℃,時(shí)間15s;化學(xué)鍍Ni時(shí)溶液配方為:六水合硫酸鎳35g/L,次亞磷酸鈉25g/L,二水合檸檬酸三鈉25g/L,氯化銨35g/L,加入5g/L氨水,溫度30℃,pH=8,溫度40min;在粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍Ni后,對(duì)碳纖維用去離子水沖洗5min,然后在100℃的烘箱內(nèi)烘干;
(3)采用專(zhuān)用纖維編織模板,將碳纖維編織成相互平行的結(jié)構(gòu),其中專(zhuān)用纖維編織模板由兩個(gè)完全相同且表面均勻分布有群孔的304不銹鋼板組成,群孔孔徑為35.1μm,孔間距為40μm,編織的碳纖維與304不銹鋼板表面垂直,304不銹鋼板的尺寸為20×20×0.2cm3,碳纖維編織的厚度為0.4mm,碳纖維編織 的底部與基材表面接觸;
(4)專(zhuān)用纖維編織模板其中的一塊304不銹鋼板固定在基材的端面,另一塊304不銹鋼板固定在激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭上,且位于激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源前端3mm處,編織碳纖維的長(zhǎng)度方向與激光掃描方向平行;
(5)在真空室內(nèi)將激光器產(chǎn)生的激光束與自動(dòng)送粉器的粉末噴嘴定位于感應(yīng)加熱區(qū)內(nèi),實(shí)現(xiàn)激光熱源與感應(yīng)加熱源的復(fù)合;利用粉末噴嘴將鐵基合金粉末吹入激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源形成的熔池內(nèi),當(dāng)激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源移開(kāi)后,熔融的鐵基合金粉末快速凝固并將碳纖維包覆起來(lái),形成碳纖維增強(qiáng)鐵基沉積層;
激光功率為2kW,激光掃描速度為1200mm/min,粉末流量為40g/min,粉末噴嘴與基材表面的夾角為40°,基材被感應(yīng)加熱的溫度為500℃,感應(yīng)加熱線圈與編織碳纖維的距離為2mm,粉末噴嘴與編織碳纖維的垂直距離為8mm,單層沉積層的厚度為0.5mm,鐵基合金粉末的粒徑為25μm;
(6)當(dāng)在基材表面沉積完一道之后,沿著激光掃描速度的垂直方向移動(dòng)加工機(jī)床,其移動(dòng)的距離為激光束光斑直徑的40%;
(7)重復(fù)步驟(5)-(6),直到沉積層寬度滿(mǎn)足零件壁厚要求;
(8)檢測(cè)沉積層是否滿(mǎn)足零件高度要求,如果沒(méi)有,將安裝有另一塊304不銹鋼板的激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭與感應(yīng)加熱線圈沿Z軸向上升0.5mm的距離,然后按下一層的掃描軌跡進(jìn)行激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積,當(dāng)所有的二維薄片都被掃描完成后,最終形成三維碳纖維增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料。
實(shí)施例2
采用激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積的方法制備石英纖維增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料,其中石英纖維直徑為5μm,Ni基合金粉末的化學(xué)成分為:C0.2wt.%,Si2.2wt.%,B1.0wt.%,Nb3.0wt.%,F(xiàn)e8.0wt.%,Cr2.8wt.%,Ce2O30.8%,余量為Ni;石英纖維增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料的尺寸為:50mm(長(zhǎng))×30mm(寬)×200mm(高),具體實(shí)施過(guò)程如下:
(1)利用專(zhuān)用CAD軟件生成石英纖維增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料零件的三維CAD實(shí)體模型,然后切割成若干相互平行且厚度為0.8mm的薄片,實(shí)現(xiàn)將零件的三維立體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列的二維平面數(shù)據(jù),并在數(shù)控加工臺(tái)上生成激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源的掃描路徑;
(2)對(duì)石英纖維進(jìn)行粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍處理,在直徑為5μm的纖維表面形成厚度為40μm的鍍鎳層,石英纖維進(jìn)行粗化時(shí)溶液配方為:鉻酸250g/l,濃硫酸200ml/l,溫度55℃,時(shí)間100min;敏化時(shí)溶液配方為:膠體鈀8ml/l,鹽酸250ml,溫度30℃,時(shí)間50s;活化時(shí)溶液配方:氫氧化鈉10g/l,溫度35℃,時(shí)間20s;化學(xué)鍍Ni時(shí)溶液配方為:六水合硫酸鎳45g/L,次亞磷酸鈉35g/L,二水合檸檬酸三鈉40g/L,氯化銨40g/L,加入8g/L氨水,溫度35℃,pH=8.5,溫度50min;在粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍Ni后,對(duì)石英纖維用去離子水沖洗8min,然后在110℃的烘箱內(nèi)烘干;
(3)采用專(zhuān)用纖維編織模板,將石英纖維編織成相互平行的結(jié)構(gòu),其中專(zhuān)用纖維編織模板由兩個(gè)完全相同且表面均勻分布有群孔的304不銹鋼板組成,群孔孔徑為45.1μm,孔間距為50μm,編織的石英纖維與304不銹鋼板表面垂直,304不銹鋼板的尺寸為20×20×0.2cm3,石英纖維編織的厚度為1.0mm,纖維編織的底部與基材表面接觸;
(4)專(zhuān)用纖維編織模板其中的一塊304不銹鋼板固定在基材的端面,另一塊304不銹鋼板固定在激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭上,且位于激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源前端4mm處,編織纖維的長(zhǎng)度方向與激光掃描方向平行;
(5)在真空室內(nèi)將激光器產(chǎn)生的激光束與自動(dòng)送粉器的粉末噴嘴定位于感應(yīng)加熱區(qū)內(nèi),實(shí)現(xiàn)激光熱源與感應(yīng)加熱源的復(fù)合;利用粉末噴嘴將合金粉末吹入激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源形成的熔池內(nèi),當(dāng)激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源移開(kāi)后,熔融的合金粉末快速凝固并將石英纖維包覆起來(lái),形成石英纖維增強(qiáng)鎳基沉積層;
激光功率為3.5kW,激光掃描速度為2200mm/min,粉末流量為85g/min,粉末噴嘴與基材表面的夾角為45°,基材被感應(yīng)加熱的溫度為1000℃,感應(yīng)加熱線圈與編織纖維的距離為4.0mm,粉末噴嘴與編織纖維的垂直距離為10mm,單層沉積層的厚度為1.0mm,鎳基合金粉末的粒徑為35μm;
(6)當(dāng)在基材表面沉積完一道之后,沿著激光掃描速度的垂直方向移動(dòng)加工機(jī)床,其移動(dòng)的距離為激光束光斑直徑的45%;
(7)重復(fù)步驟(5)-(6),直到沉積層寬度滿(mǎn)足零件寬度要求;
(8)檢測(cè)沉積層是否滿(mǎn)足零件高度要求,如果沒(méi)有,將安裝有另一塊304不銹鋼板的激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭與感應(yīng)加熱線圈沿Z軸向上 升0.8mm的距離,然后按下一層的掃描軌跡進(jìn)行激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積,當(dāng)所有的二維薄片都被掃描完成后,最終形成三維石英纖維增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料。
實(shí)施例3
采用激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積的方法制備玻璃纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,其中玻璃纖維直徑為10μm,鋁基合金粉末的化學(xué)成分為:Zn6.2wt.%,Mg2.25wt.%,Cu2.3wt.%,Zr0.1wt.%,Si0.12wt.%,Al2O36.2wt.%,余量為Al;玻璃纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的尺寸為:60mm(長(zhǎng))×20mm(寬)×500mm(高),具體實(shí)施過(guò)程如下:
(1)利用專(zhuān)用CAD軟件生成玻璃纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料零件的三維CAD實(shí)體模型,然后切割成若干相互平行且厚度為1.2mm的薄片,實(shí)現(xiàn)將零件的三維立體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列的二維平面數(shù)據(jù),并在數(shù)控加工臺(tái)上生成激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源的掃描路徑;
(2)對(duì)玻璃纖維進(jìn)行粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍處理,在直徑為10μm的纖維表面形成厚度為50μm的鍍鎳層,玻璃纖維進(jìn)行粗化時(shí)溶液配方為:鉻酸290g/l,濃硫酸270ml/l,溫度60℃,時(shí)間118min;敏化時(shí)溶液配方為:膠體鈀10ml/l,鹽酸285ml,溫度30℃,時(shí)間60s;活化時(shí)溶液配方:氫氧化鈉11g/l,溫度38℃,時(shí)間30s;化學(xué)鍍Ni時(shí)溶液配方為:六水合硫酸鎳60g/L,次亞磷酸鈉40g/L,二水合檸檬酸三鈉50g/L,氯化銨45g/L,加入10g/L氨水,溫度38℃,pH=9,溫度58min;在粗化、敏化、活化與化學(xué)鍍Ni后,對(duì)玻璃纖維用去離子水沖洗10min,然后在120℃的烘箱內(nèi)烘干;
(3)采用專(zhuān)用纖維編織模板,將玻璃纖維編織成相互平行的結(jié)構(gòu),其中專(zhuān)用纖維編織模板由兩個(gè)完全相同且表面均勻分布有群孔的304不銹鋼板組成,群孔孔徑為60.1μm,孔間距為65μm,編織的玻璃纖維與304不銹鋼板表面垂直,304不銹鋼板的尺寸為20×20×0.2cm3,玻璃纖維編織的厚度為1.2mm,纖維編織的底部與基材表面接觸;
(4)專(zhuān)用纖維編織模板其中的一塊304不銹鋼板固定在基材的端面,另一塊304不銹鋼板固定在激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭上,且位于激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源前端5mm處,編織纖維的長(zhǎng)度方向與激光掃描方向平行;
(5)在真空室內(nèi)將激光器產(chǎn)生的激光束與自動(dòng)送粉器的粉末噴嘴定位于感應(yīng)加熱區(qū)內(nèi),實(shí)現(xiàn)激光熱源與感應(yīng)加熱源的復(fù)合;利用粉末噴嘴將鋁合金粉末 吹入激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源形成的熔池內(nèi),當(dāng)激光-感應(yīng)復(fù)合熔化熱源移開(kāi)后,熔融的合金粉末快速凝固并將玻璃纖維包覆起來(lái),形成玻璃纖維增強(qiáng)鋁基沉積層;
激光功率為5kW,激光掃描速度為3500mm/min,粉末流量為120g/min,粉末噴嘴與基材表面的夾角為53°,基材被感應(yīng)加熱的溫度為800℃,感應(yīng)加熱線圈與編織纖維的距離為5mm,粉末噴嘴與編織纖維的垂直距離為12mm,單層沉積層的厚度為1.2mm,鋁基合金粉末的粒徑為45μm;
(6)當(dāng)在基材表面沉積完一道之后,沿著激光掃描速度的垂直方向移動(dòng)加工機(jī)床,其移動(dòng)的距離為激光束光斑直徑的50%;
(7)重復(fù)步驟(5)-(6),直到沉積層寬度滿(mǎn)足零件寬度要求;
(8)檢測(cè)沉積層是否滿(mǎn)足零件高度要求,如果沒(méi)有,將安裝有另一塊304不銹鋼板的激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積裝置的加工頭與感應(yīng)加熱線圈沿Z軸向上升1.2mm的距離,然后按下一層的掃描軌跡進(jìn)行激光-感應(yīng)復(fù)合熔化沉積,當(dāng)所有的二維薄片都被掃描完成后,最終形成三維玻璃纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。