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申请/专利权人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司

摘要：本发明属于金属增材制造技术领域，公开了一种TiAl合金叶片及其制造方法，包括对叶片模型进行增材加工设计和增材加工过程仿真分析；对叶片模型进行反变形补偿设计，得到叶片的补偿优化模型；根据补偿优化模型对打印件的姿态优化数据、支撑生成数据和切片数据进行处理并导出处理后的数据；根据处理后的数据设定3D打印工艺参数；在3D打印件成形面包裹一个电磁场环境；在所述3D打印工艺参数和电磁场环境下进行TiAl合金叶片的3D打印加工，得到坯料；对所述坯料进行后处理得到成品TiAl合金叶片。本发明通过采用增材设计和电子束3D打印方法，配合电磁场原位辅助处理和后处理工艺，快速制备尺寸精度和表面光洁度在许可范围内的TiAl合金叶片零件。

主权项：1.一种TiAl合金叶片的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：对叶片模型进行增材加工设计和增材加工过程仿真分析；对叶片模型进行反变形补偿设计得到叶片补偿模型，对所述叶片补偿模型继续进行增材加工过程仿真，得到叶片的补偿优化模型；根据所述补偿优化模型对打印件的姿态优化数据、支撑生成数据和切片数据进行处理并导出处理后的数据；根据处理后的数据设定3D打印工艺参数；在3D打印件成形面包裹一个电磁场环境；在所述3D打印工艺参数和电磁场环境下进行TiAl合金叶片的3D打印加工，得到坯料；对所述坯料进行后处理得到成品TiAl合金叶片；所述的对叶片模型进行增材加工设计和增材加工过程仿真分析包括：通过设计叶片加工余量、选定3D打印机、设置打印参数、创建基板、优化打印件姿态、支撑生成、切片和打印加工制造、设计热处理工艺，计算和分析3D打印加工过程、热处理过程、TiAl合金叶片脱离基板过程、TiAl合金叶片去除支撑后，TiAl合金叶片的整体和局部的变形量以及应力云图；所述的对叶片模型进行反变形补偿设计并继续进行增材加工过程仿真，得到叶片的补偿优化模型，包括：对所述叶片模型进行反变形补偿设计，得到补偿模型；对所述补偿模型继续进行增材加工过程仿真，计算并验证叶片整体和局部变形量、应力分布在预设范围内，经过两次以上迭代计算，获得叶片的补偿优化模型；所述的在所述3D打印工艺参数和电磁场环境下进行TiAl合金叶片的3D打印加工，得到坯料，还包括：每当完成一层材料的打印进入铺粉阶段时，电子束暂时关闭，间歇性向电磁感应线圈加载电流；加载电流电压的参数为：电压为0.1～60kV，电流为0.1～103A，电流作用的时间为0.01～1s，电流停顿时间为0～1s，当电流停顿时间为0s时，电流为恒稳电流，停顿不为0s时，电流为脉冲电流；所述的对所述坯料进行后处理得到成品TiAl合金叶片，包括：将所述坯料脱离基板并回收坯料和基板表面的TiAl合金粉末；去除所述坯料的零件支撑，对所述坯料进行热处理、机加工、表面光整处理得到成品TiAl合金叶片；所述热处理包括：使用真空热处理炉或热等静压炉对坯料进行热处理，然后随炉冷却至室温，取出坯料；所述热处理的工艺参数包括：真空度5～20×10-3Pa，升温速度15～25℃min，保温温度1150～1350℃，保温时间0.5～5h，循环热处理次数为0～5次。

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