【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鎢基屏蔽體領域，尤其涉及一種選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法。
技術介紹
1、核動力因其能量密度極高、無需依賴氧氣和燃油運行、且能夠持續穩定地輸出高功率等特點，備受關注。推進核動力設施的發展對于國防安全、國家經濟和科技進步都有著舉足輕重的意義。然而，核反應過程中產生的中子和γ射線擁有極強的穿透性，這對工作人員的身體健康構成嚴重威脅，同時也可能干擾和破壞設備及系統的正常運行。因此，如何有效地屏蔽這些高能粒子和γ射線，成為發展核動力設施時亟需解決的關鍵問題。
2、鎢鎳合金由于密度高、吸收高能射線能力強而被作為一種理想的核屏蔽材料。鎢鎳合金的成形工藝通常基于粉末冶金技術，其核心步驟包括將均勻混合的鎢鎳合金粉末壓縮成毛坯，隨后在高溫環境下進行燒結。然而，這種方法在實際應用中展現出一些局限性。由于整個工藝流程相對繁瑣，尤其是在燒結階段，需要預先定制模具對粉末進行模壓，這增加了操作的復雜性。復雜形狀（例如高長寬比）的壓坯在粉末冶金制備過程中，其密度的分布往往不均勻。在燒結階段，特別是在涉及復雜結構部分時，容易引發制造缺陷，從而限制了該方法在高效制造復雜結構部件方面的應用。
3、選區激光熔化是激光增材制造技術之一，通過高能束熱源直接照射金屬粉末實現逐層熔化堆積，形成三維模型。其高材料利用率、高效成形以及與基材的冶金結構特性，在復雜結構件加工中展現出顯著的優勢。該技術通過建模、切片、導入設備，激光逐層掃描熔化粉末，完成零件成形，幾乎無需后續處理。目前，利用該技術制備的鈦合金、鋁合金等零件已成熟，廣泛應用
4、cn104562103a公開了一種電鍍鎢鎳合金工藝，提出了在金屬表面可以先鍍鎳再鍍鎢鎳合金，在保證耐蝕耐磨性能的基礎上減少了貴金屬的使用量。但電鍍工藝僅可以對已有產品做表面處理，在需要全鎢鎳合金產品時受工藝限制，無法實現；且在處理復雜形狀產品時，其與基材的附著力以及鍍層的均勻性都會受到一定的影響。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法。
2、本專利技術的創新點在于本專利技術中采用鎳基支撐作為中間過渡層，這一設計旨在顯著減少因材料熱物理性能差異導致的殘余應力，從而有效防止裂紋缺陷的產生；選區激光熔化采用切片逐層融化的方式，可以有效保證制備產品的均勻性。
3、為實現上述專利技術目的，本專利技術的技術方案是：
4、一種選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，在不銹鋼基板上先將鎳基粉末激光成形為鎳基支撐，再在鎳基支撐上用鎢鎳合金粉末激光成形為鎢鎳合金。
5、進一步地，在對鎳基粉末激光前先對不銹鋼基板進行預熱。
6、進一步地，所述預熱溫度為190~200℃。
7、進一步地，激光前對鎳基粉末和鎢鎳合金粉末進行真空干燥處理，干燥溫度為95~100℃，保溫時間5小時以上。
8、進一步地，所述成形過程均在氬氣保護下進行，成形過程中氧含量在300ppm以下。
9、進一步地，所述鎳基粉末的粒度為15~45μm，鎢鎳合金粉末的粒度為5~25μm。
10、進一步地，所述鎳基粉末成形過程中采用的工藝參數為：激光功率215~225w，掃描速度1150~1250mm/s，填充間距0.11mm，層高0.06mm。
11、進一步地，所述鎢鎳合金粉末成形過程采用的工藝參數為：激光功率為400~450w，掃描速度400~600mm/s，填充間距0.11mm，層高0.03mm。
12、進一步地，所述成形過程中所采用的掃描方式為逐層旋轉50~70°。
13、進一步地，所述鎳基粉末為gh4169或gh3625，所述鎢鎳合金粉末為90w-7ni或90w-7ni-3fe。
14、本專利技術的有益效果是：
15、1、本專利技術中采用鎳基支撐作為中間過渡層，這一設計旨在顯著減少因材料性能差異導致的殘余應力，從而有效防止裂紋缺陷的產生。
16、2、本專利技術中在激光前對不銹鋼基體進行預熱處理，以降低溫度梯度，可以顯著降低增材制造件的裂紋敏感性。
17、3、本專利技術中選區激光熔化技術，作為一種先進的增材制造技術，其核心思想基于分層制造原理；該技術通過高能量密度的激光束，逐層掃描并熔化預置的材料粉末，從而構建出具有復雜形狀和優異均勻性的結構件。在成形過程中，該技術能夠確保成形件與基材之間形成冶金結合，即一種基于原子間相互擴散和反應的牢固結合方式，從而顯著增強了成形件的附著力和整體性能。
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1.一種選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，在不銹鋼基板上先將鎳基粉末激光成形為鎳基支撐，再在鎳基支撐上用鎢鎳合金粉末激光成形為鎢鎳合金。
2.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，在對鎳基粉末激光前先對不銹鋼基板進行預熱。
3.根據權利要求2所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述預熱溫度為190~200℃。
4.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，激光前對鎳基粉末和鎢鎳合金粉末進行真空干燥處理，干燥溫度為95~100℃，保溫時間5小時以上。
5.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述成形過程均在氬氣保護下進行，成形過程中氧含量在300ppm以下。
6.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述鎳基粉末的粒度為15~45μm，鎢鎳合金粉末的粒度為5~25μm。
7.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述鎳基
8.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述鎢鎳合金粉末成形過程采用的工藝參數為：激光功率為400~450W，掃描速度400~600mm/s，填充間距0.11mm，層高0.03mm。
9.根據權利要求7或8所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述成形過程中所采用的掃描方式為逐層旋轉50~70°。
10.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述鎳基粉末為GH4169或GH3625，所述鎢鎳合金粉末為90W-7Ni或90W-7Ni-3Fe。
...【技術特征摘要】
1.一種選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，在不銹鋼基板上先將鎳基粉末激光成形為鎳基支撐，再在鎳基支撐上用鎢鎳合金粉末激光成形為鎢鎳合金。
2.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，在對鎳基粉末激光前先對不銹鋼基板進行預熱。
3.根據權利要求2所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述預熱溫度為190~200℃。
4.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，激光前對鎳基粉末和鎢鎳合金粉末進行真空干燥處理，干燥溫度為95~100℃，保溫時間5小時以上。
5.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述成形過程均在氬氣保護下進行，成形過程中氧含量在300ppm以下。
6.根據權利要求1所述的選區激光熔化制備鎢基屏蔽體的制備方法，其特征在于，所述鎳基粉末的粒度為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：梁棟，卜凡輝，潘悅，曹慶，史振富，閔利杰，
申請(專利權)人：江蘇斯普瑞科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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