常州江蘇大學(xué)工程技術(shù)研究院
Changzhou Engineering and Technology Institute of Jiangsu University
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增材制造技術(shù),,尤其是金屬增材制造技術(shù),,被譽(yù)為21世紀(jì)具有顛覆性的先進(jìn)制造技術(shù)。目前,,我國(guó)在增材制造裝備和工藝方面發(fā)展較快,,但是在增材制造材料方面相對(duì)滯后。
本成果所述粉芯絲材,,兼具粉材和實(shí)心絲材兩者的優(yōu)點(diǎn),,同時(shí)較好地避免了它們的不足,具有如下突出特點(diǎn),。(1)成分便于調(diào)節(jié),;可充分發(fā)揮已市場(chǎng)化粉末的多樣性,合理配制金屬外皮和單質(zhì)或合金粉末,,可方便獲得增材制造目標(biāo)合金成分,,而且還可添加各種功能性粉末如稀土粉末、納米粉末,、耐磨粉末等,,突破現(xiàn)有增材制造材料限制且易于形成系列化產(chǎn)品。(2)顯著的抗燒損特性,;以高熔點(diǎn)外皮包裹低熔點(diǎn)粉末的“皮包粉”,,加之其特有的“梯度傳熱效應(yīng)”,能夠抑制合金元素在增材制造過(guò)程中不均勻燒損,,尤其是能夠保證微量改性元素的有效性,,從而保證增材制造制件成分準(zhǔn)確。(3)極強(qiáng)的工程適應(yīng)性,;不受粉體球形度,、粒徑等對(duì)送粉流動(dòng)性,、鋪粉均勻性的限制,,所制作增材制造制件成分組織均勻性好,對(duì)增材制造工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)即可獲得無(wú)明顯分層,、無(wú)缺陷且致密金屬實(shí)體構(gòu)件,。
本成果技術(shù)成熟度較高,不僅可直接使用已批量生產(chǎn)藥芯焊絲的生產(chǎn)線即帶材法(已經(jīng)過(guò)一家企業(yè)實(shí)踐檢驗(yàn)),,初創(chuàng)期或新品開發(fā)也可采用圓管法(實(shí)驗(yàn)室制備,,如圖1),近年來(lái)已制備出10余種Fe基,、Cu基形狀記憶合金,、304系列不銹鋼,、耐磨改性型65Mn等粉芯絲材,利用電弧增材制造設(shè)備和激光增材制造設(shè)備所制造的樣件,,性能品質(zhì)優(yōu)異,,部分制品呈現(xiàn)出新特性。
圖1 粉芯絲材圓管法制備工藝流程(實(shí)驗(yàn)室小批量試制用)
圖2 所制備的薄壁墻試樣及組織形貌
圖3 所制備的新型Cu基記憶合金回復(fù)過(guò)程(5s超快響應(yīng)速度,,全回復(fù))
本成果所述粉芯絲材,,擁有授權(quán)國(guó)際發(fā)明專利(瑞士)1項(xiàng)(激光增材制造用功能低損型形狀記憶合金微納粉芯絲材及其制備方法)、國(guó)內(nèi)發(fā)明專利4項(xiàng)(圓管法制備特定填充率三元合金粉芯絲材的配材方法,、通過(guò)調(diào)控粉末粒徑獲得成分準(zhǔn)確合金的增材制造用粉芯絲材配材方法等),、處于實(shí)質(zhì)審查階段發(fā)明專利1項(xiàng),已形成較為完整的核心專利群且仍在持續(xù)健全,。
限于學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件與生產(chǎn)實(shí)際有差別,,希望能與專注增材制造、焊接用材或記憶合金等生產(chǎn)研發(fā)的企業(yè)開展合作,,合作方式可視企業(yè)具體情況進(jìn)行面談,。
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