CN113210630B - 钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质，所述方法包括：获取所述钛合金管的三维形貌参数和基材参数；根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策；采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备。本发明提供的一种钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

Description

钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

目前，航空航天制造领域有大量钛合金小直径薄壁细长管类零件，此类零件较长、直径小、壁厚薄，对直线度、精度要求较高，且对零件机械性能要求较高。传统加工方法，如轧管、电火花打孔、深孔钻等，工序长、工装多、加工周期长，难以实现零件尤其是薄壁变口径弯曲细长管的加工工艺要求。

发明内容

本发明提出一种钛合金管的制备方法，用以解决现有技术中传统加工方法难以实现零件尤其是薄壁变口径弯曲细长管的加工工艺要求的缺陷，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

本发明还提出一种钛合金管的制备装置，用以解决现有技术中传统加工方法难以实现零件尤其是薄壁变口径弯曲细长管的加工工艺要求的缺陷，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

本发明又提出一种电子设备。

本发明再提出一种非暂态计算机可读存储介质。

根据本发明第一方面提供的一种钛合金管的制备方法，包括：

获取所述钛合金管的三维形貌参数和基材参数；

根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策；

采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备。

根据本发明的一种实施方式，所述获取所述钛合金管的三维形貌参数的步骤中，具体包括：

获取所述钛合金管的三维形貌特征；

根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度在预设变化范围内的第一形貌特征；

根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度超过预设变化范围内的第二形貌特征，其中，将所述第二形貌特征与所述第一形貌特征对接处预留过渡形貌特征，所述过渡形貌特征沿所述钛合金管的轴向变化幅度在预设变化范围内；

将所述第一形貌特征和所述第二形貌特征作为所述三维形貌参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的三维形貌参数的实施方式，根据实际需要的钛合金管形状，对钛合金管进行分割，可以理解为设置一个钛合金管沿轴向的变化幅度范围，在此幅度范围内，将该部分区域划分为第一形貌特征，超过该变化幅度范围则将该部分区域划分为第二形貌特征，一个钛合金管内可能包含多个第一形貌特征和多个第二形貌特征。

在一个应用场景中，待打印的钛合金管呈U型设置，将钛合金管的两个直线段划分为第一形貌特征，将钛合金管的U型部分划分为第二形貌特征，需要说明的是，在钛合金管的第二形貌特征部分，预留了第二形貌特征与第一形貌特征连接的过渡段，即在钛合金管的U型部分预留了部分直线段，此种设置为了后续第一形貌特征与第二形貌特征的焊接保留了余量，避免直线段与U型的弧形段焊接时，由于3D打印自身特性导致接缝处厚度变化、应力变化等带来的接缝处力学性能下降的问题，保证了在真空环境下的使用。

在一个应用场景中，待打印的钛合金管呈S型设置，将钛合金管的三个直线段划分为第一形貌特征，将钛合金管S型的两个弧形部分划分为第二形貌特征，需要说明的是，在钛合金管的第二形貌特征部分，预留了第二形貌特征与第一形貌特征连接的过渡段，即在钛合金管的S型部分预留了部分直线段，此种设置为了后续第一形貌特征与第二形貌特征的焊接保留了余量，避免直线段与S型的弧形段焊接时，由于3D打印自身特性导致接缝处厚度变化、应力变化等带来的接缝处力学性能下降的问题，保证了在真空环境下的使用。

根据本发明的一种实施方式，所述获取所述钛合金管的三维形貌参数的步骤中，具体还包括：

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的最大外径，并将所述最大外径作为第三形貌特征；

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的最大壁厚，并将所述最大壁厚作为第四形貌特征；

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的长度，并将所述长度作为第五形貌特征；

将所述第三形貌特征、所述第四形貌特征和所述第五形貌特征作为所述三维形貌参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的三维形貌参数的实施方式，根据钛合金管的最大外径、最大壁厚和长度进行相应的提取，并形成三维形貌参数，便于后续通过3D打印的方式进行钛合金管的制备。

根据本发明的一种实施方式，所述获取所述钛合金管的基材参数的步骤中，具体包括：

获取所述钛合金管的材料种类以及对应所述材料种类的颗粒度，其中，所述材料种类包括TC4钛合金球形粉末和TA15钛合金球形粉末，所述TC4钛合金球形粉末的颗粒度介于400至600目之间，所述TA15钛合金球形粉末的颗粒度介于300至500目之间；

将所述材料种类以及对应所述材料种类的所述颗粒度作为所述基材参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的基材参数的实施方式，根据钛合金管的材料种类和相应的颗粒度进行获取，实现了对基材参数的生成。

根据本发明的一种实施方式，所述根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策的步骤中，具体包括：

获取所述三维形貌参数内全部的所述第一形貌特征和所述第二形貌特征，并生成与所述第一形貌特征和所述第二形貌特征一一对应的钛合金子管；

提取每个所述钛合金子管的所述第三形貌特征、所述第四形貌特征和所述第五形貌特征，并生成与所述钛合金子管一一对应的制备参数；

根据所述制备参数和所述基材参数对每个所述钛合金子管进行预处理，并将所述预处理结果作为所述制备决策，其中，所述预处理结果至少包括对每个所述钛合金子管进行虚拟切片处理，所述虚拟切片处理的层厚介于20至40um之间。

具体来说，本实施例提供了一种根据三维形貌参数和基材参数生成钛合金管的制备决策的实施方式，根据每个第一形貌特征和第二形貌特征的第三形貌特征、第四形貌特征和第五形貌特征生成钛合金子管，分别对每个钛合金子管进行预处理，为后续的3D打印制备提供了基础。

根据本发明的一种实施方式，所述采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备的步骤中，具体包括：

选取对应所述材料种类的基材，并将所述基材根据所述颗粒度的正态分布进行混合，其中，所述根据所述颗粒度的正态分布进行混合是指选取所述颗粒度的储备量符合正态分布的对应区间进行的混合；

对打印腔室内充入惰性气体，直至所述打印腔室内的氧气含量低于1000ppm；

将所述打印腔室内的打印基板加热至预设温度，所述预设温度介于40至80℃之间；

通过3D打印的方式在所述打印基板上打印基层；

在所述基层上按照所述预处理结果逐层打印每个所述钛合金子管，直至全部所述钛合金子管打印完毕；

将所述钛合金子管与所述基层分离。

具体来说，本实施例提供了一种采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管制备的实施方式。

在一个应用场景中，制造一种尺寸为Φ9×0.6×400mm（最大外径×壁厚×长度）的小直径TC4钛合金薄壁细长管，具体方法如下：

将400~600目球形TC4钛合金粉末按正态分布混合均匀，获得混合原料，采用激光选区熔化成型设备进行3D打印加工处理。

3D打印前处理：通过激光选区熔化成型设备金属3D打印专用软件，对钛合金子管模型进行分析，从零件中间根据钛合金管的形貌特征分成多段钛合金子管，之后进行模型的切片处理和成型工艺参数选择，形成预处理结果。

将混合原料放入激光选区熔化成型设备的送粉缸，然后给激光选区熔化成型设备的成型缸基板进行预热，预热温度维持在80℃，对激光选区熔化成型设备的打印腔室充氩气，将氧含量降低到1000ppm以下。根据所述钛合金子管的预处理结果，其打印层厚为30um；所述成型工艺参数，采用TC4成型工艺参数；所述成型缸基板为TC4钛合金基板。

3D打印钛合金子管：将预处理结果导入激光选区熔化成型设备；打开激光选区熔化成型设备的烟尘循环系统和冷却系统；将成型缸基板温度维持在80℃，打印腔室氧含量稳定到1000ppm以下，打开激光器进行钛合金子管打印成型。

3D打印后处理：将打印完成的分段钛合金子管，进行清粉处理，然后将多段的钛合金子管与基板进行线切割分离。

在另一个应用场景中，制造一种尺寸为Φ7×1×480mm（最大外径×壁厚×长度）的带法兰的小直径TA15钛合金薄壁细长管，具体方法如下：

将300~500目球形TA15钛合金粉末按正态分布混合均匀，获得混合原料，采用激光选区熔化成型设备进行3D打印加工处理。

3D打印前处理：通过激光选区熔化成型设备金属3D打印专用软件，对钛合金子管模型进行分析，从零件中间根据钛合金管的形貌特征分成多段钛合金子管，之后进行模型的切片处理和成型工艺参数选择，形成预处理结果。

将混合原料放入激光选区熔化成型设备的送粉缸，然后给激光选区熔化成型设备的成型缸基板进行预热，预热温度维持在60℃，对激光选区熔化成型设备的打印腔室充氩气，将氧含量降低到900ppm以下。根据所述钛合金子管的预处理结果，其打印层厚为40um；所述成型工艺参数，采用TA15成型工艺参数；所述成型缸基板为TA15钛合金基板。

3D打印钛合金子管：将预处理结果导入激光选区熔化成型设备；打开激光选区熔化成型设备的烟尘循环系统和冷却系统；将成型缸基板温度维持在60℃，打印腔室氧含量稳定到900ppm以下，可打开激光器进行钛合金子管打印成型。

3D打印后处理：将打印完成的分段钛合金子管，进行清粉处理，然后将多段的钛合金子管与基板进行线切割分离。

根据本发明的一种实施方式，所述采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备的步骤中，具体还包括：

基于打印完毕的所述钛合金子管，根据所述钛合金管的三维形貌参数进行组装拼接，实现所述钛合金管的制备。

具体来说，本实施例提供了另一种采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管制备的实施方式。

在一个应用场景中，将多段钛合金子管根据钛合金管的三维形貌参数进行组对，并对要焊接的地方进行焊接前预处理；选用TC4钛合金激光焊接工艺，进行焊接；激光焊接后，对钛合金管进行校形和去应力。

在另一个应用场景中，将多段钛合金子管根据钛合金管的三维形貌参数进行组对，并对要焊接的地方进行焊接前预处理；选用TA15钛合金激光焊接工艺，进行焊接；激光焊接后，对钛合金管进行校形和去应力。

根据本发明第二方面提供的一种钛合金管的制备装置，包括：获取模块、生成模块和执行模块；

所述获取模块用于获取所述钛合金管的三维形貌参数和基材参数；

所述生成模块用于根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策；

所述执行模块用于采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备。

根据本发明第三方面提供的一种电子设备，包括：存储器和处理器；

所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；

所述处理器调用所述计算机指令时，能够执行上述的钛合金管的制备方法。

根据本发明第四方面提供的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的钛合金管的制备方法的步骤。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种钛合金管的制备方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的钛合金管的制备方法的流程示意图；

图2是本发明提供的钛合金管的制备装置的结构示意图；

图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

810：处理器；820：通信接口；830：存储器；840：通信总线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本申请进行具体说明，方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。在本申请的描述中，除非另有说明，“至少一个”包括一个或多个。“多个”是指两个或两个以上。例如，A、B和C中的至少一个，包括：单独存在A、单独存在B、同时存在A和B、同时存在A和C、同时存在B和C，以及同时存在A、B和C。在本申请中，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1所示，本方案提供一种钛合金管的制备方法，包括：

获取钛合金管的三维形貌参数和基材参数；

根据三维形貌参数和基材参数生成钛合金管的制备决策；

采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管的制备。

详细来说，本发明提出一种钛合金管的制备方法，用以解决现有技术中传统加工方法难以实现零件尤其是薄壁变口径弯曲细长管的加工工艺要求的缺陷，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

在本发明一些可能的实施例中，获取钛合金管的三维形貌参数的步骤中，具体包括：

获取钛合金管的三维形貌特征；

根据三维形貌特征提取钛合金管沿轴向的变化幅度在预设变化范围内的第一形貌特征；

根据三维形貌特征提取钛合金管沿轴向的变化幅度超过预设变化范围内的第二形貌特征，其中，将第二形貌特征与第一形貌特征对接处预留过渡形貌特征，过渡形貌特征沿钛合金管的轴向变化幅度在预设变化范围内；

将第一形貌特征和第二形貌特征作为三维形貌参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的三维形貌参数的实施方式，根据实际需要的钛合金管形状，对钛合金管进行分割，可以理解为设置一个钛合金管沿轴向的变化幅度范围，在此幅度范围内，将该部分区域划分为第一形貌特征，超过该变化幅度范围则将该部分区域划分为第二形貌特征，一个钛合金管内可能包含多个第一形貌特征和多个第二形貌特征。

在一个应用场景中，待打印的钛合金管呈U型设置，将钛合金管的两个直线段划分为第一形貌特征，将钛合金管的U型部分划分为第二形貌特征，需要说明的是，在钛合金管的第二形貌特征部分，预留了第二形貌特征与第一形貌特征连接的过渡段，即在钛合金管的U型部分预留了部分直线段，此种设置为了后续第一形貌特征与第二形貌特征的焊接保留了余量，避免直线段与U型的弧形段焊接时，由于3D打印自身特性导致接缝处厚度变化、应力变化等带来的接缝处力学性能下降的问题，保证了在真空环境下的使用。

在一个应用场景中，待打印的钛合金管呈S型设置，将钛合金管的三个直线段划分为第一形貌特征，将钛合金管S型的两个弧形部分划分为第二形貌特征，需要说明的是，在钛合金管的第二形貌特征部分，预留了第二形貌特征与第一形貌特征连接的过渡段，即在钛合金管的S型部分预留了部分直线段，此种设置为了后续第一形貌特征与第二形貌特征的焊接保留了余量，避免直线段与S型的弧形段焊接时，由于3D打印自身特性导致接缝处厚度变化、应力变化等带来的接缝处力学性能下降的问题，保证了在真空环境下的使用。

在本发明一些可能的实施例中，获取钛合金管的三维形貌参数的步骤中，具体还包括：

提取三维形貌特征沿钛合金管轴向的最大外径，并将最大外径作为第三形貌特征；

提取三维形貌特征沿钛合金管轴向的最大壁厚，并将最大壁厚作为第四形貌特征；

提取三维形貌特征沿钛合金管轴向的长度，并将长度作为第五形貌特征；

将第三形貌特征、第四形貌特征和第五形貌特征作为三维形貌参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的三维形貌参数的实施方式，根据钛合金管的最大外径、最大壁厚和长度进行相应的提取，并形成三维形貌参数，便于后续通过3D打印的方式进行钛合金管的制备。

在本发明一些可能的实施例中，获取钛合金管的基材参数的步骤中，具体包括：

获取钛合金管的材料种类以及对应材料种类的颗粒度，其中，材料种类包括TC4钛合金球形粉末和TA15钛合金球形粉末，TC4钛合金球形粉末的颗粒度介于400至600目之间，TA15钛合金球形粉末的颗粒度介于300至500目之间；

将材料种类以及对应材料种类的颗粒度作为基材参数。

具体来说，本实施例提供了一种获取钛合金管的基材参数的实施方式，根据钛合金管的材料种类和相应的颗粒度进行获取，实现了对基材参数的生成。

在本发明一些可能的实施例中，根据三维形貌参数和基材参数生成钛合金管的制备决策的步骤中，具体包括：

获取三维形貌参数内全部的第一形貌特征和第二形貌特征，并生成与第一形貌特征和第二形貌特征一一对应的钛合金子管；

提取每个钛合金子管的第三形貌特征、第四形貌特征和第五形貌特征，并生成与钛合金子管一一对应的制备参数；

根据制备参数和基材参数对每个钛合金子管进行预处理，并将预处理结果作为制备决策，其中，预处理结果至少包括对每个钛合金子管进行虚拟切片处理，虚拟切片处理的层厚介于20至40um之间。

具体来说，本实施例提供了一种根据三维形貌参数和基材参数生成钛合金管的制备决策的实施方式，根据每个第一形貌特征和第二形貌特征的第三形貌特征、第四形貌特征和第五形貌特征生成钛合金子管，分别对每个钛合金子管进行预处理，为后续的3D打印制备提供了基础。

在本发明一些可能的实施例中，采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管的制备的步骤中，具体包括：

选取对应材料种类的基材，并将基材根据颗粒度的正态分布进行混合，其中，根据颗粒度的正态分布进行混合是指选取颗粒度的储备量符合正态分布的对应区间进行的混合；

对打印腔室内充入惰性气体，直至打印腔室内的氧气含量低于1000ppm；

将打印腔室内的打印基板加热至预设温度，预设温度介于40至80℃之间；

通过3D打印的方式在打印基板上打印基层；

在基层上按照预处理结果逐层打印每个钛合金子管，直至全部钛合金子管打印完毕；

将钛合金子管与基层分离。

具体来说，本实施例提供了一种采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管制备的实施方式。

在一个应用场景中，制造一种尺寸为Φ9×0.6×400mm（最大外径×壁厚×长度）的小直径TC4钛合金薄壁细长管，具体方法如下：

将400~600目球形TC4钛合金粉末按正态分布混合均匀，获得混合原料，采用激光选区熔化成型设备进行3D打印加工处理。

3D打印前处理：通过激光选区熔化成型设备金属3D打印专用软件，对钛合金子管模型进行分析，从零件中间根据钛合金管的形貌特征分成多段钛合金子管，之后进行模型的切片处理和成型工艺参数选择，形成预处理结果。

将混合原料放入激光选区熔化成型设备的送粉缸，然后给激光选区熔化成型设备的成型缸基板进行预热，预热温度维持在80℃，对激光选区熔化成型设备的打印腔室充氩气，将氧含量降低到1000ppm以下。根据钛合金子管的预处理结果，其打印层厚为30um；成型工艺参数，采用TC4成型工艺参数；成型缸基板为TC4钛合金基板。

3D打印钛合金子管：将预处理结果导入激光选区熔化成型设备；打开激光选区熔化成型设备的烟尘循环系统和冷却系统；将成型缸基板温度维持在80℃，打印腔室氧含量稳定到1000ppm以下，打开激光器进行钛合金子管打印成型。

3D打印后处理：将打印完成的分段钛合金子管，进行清粉处理，然后将多段的钛合金子管与基板进行线切割分离。

在另一个应用场景中，制造一种尺寸为Φ7×1×480mm（最大外径×壁厚×长度）的带法兰的小直径TA15钛合金薄壁细长管，具体方法如下：

将300~500目球形TA15钛合金粉末按正态分布混合均匀，获得混合原料，采用激光选区熔化成型设备进行3D打印加工处理。

3D打印前处理：通过激光选区熔化成型设备金属3D打印专用软件，对钛合金子管模型进行分析，从零件中间根据钛合金管的形貌特征分成多段钛合金子管，之后进行模型的切片处理和成型工艺参数选择，形成预处理结果。

将混合原料放入激光选区熔化成型设备的送粉缸，然后给激光选区熔化成型设备的成型缸基板进行预热，预热温度维持在60℃，对激光选区熔化成型设备的打印腔室充氩气，将氧含量降低到900ppm以下。根据钛合金子管的预处理结果，其打印层厚为40um；成型工艺参数，采用TA15成型工艺参数；成型缸基板为TA15钛合金基板。

3D打印钛合金子管：将预处理结果导入激光选区熔化成型设备；打开激光选区熔化成型设备的烟尘循环系统和冷却系统；将成型缸基板温度维持在60℃，打印腔室氧含量稳定到900ppm以下，可打开激光器进行钛合金子管打印成型。

3D打印后处理：将打印完成的分段钛合金子管，进行清粉处理，然后将多段的钛合金子管与基板进行线切割分离。

在本发明一些可能的实施例中，采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管的制备的步骤中，具体还包括：

基于打印完毕的钛合金子管，根据钛合金管的三维形貌参数进行组装拼接，实现钛合金管的制备。

具体来说，本实施例提供了另一种采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管制备的实施方式。

在一个应用场景中，将多段钛合金子管根据钛合金管的三维形貌参数进行组对，并对要焊接的地方进行焊接前预处理；选用TC4钛合金激光焊接工艺，进行焊接；激光焊接后，对钛合金管进行校形和去应力。

在另一个应用场景中，将多段钛合金子管根据钛合金管的三维形貌参数进行组对，并对要焊接的地方进行焊接前预处理；选用TA15钛合金激光焊接工艺，进行焊接；激光焊接后，对钛合金管进行校形和去应力。

在本发明的一些具体实施方案中，如图2所示，本方案提供一种钛合金管的制备装置，包括：获取模块、生成模块和执行模块；获取模块用于获取钛合金管的三维形貌参数和基材参数；生成模块用于根据三维形貌参数和基材参数生成钛合金管的制备决策；执行模块用于采用3D打印的方式执行制备决策，实现钛合金管的制备。

详细来说，本发明还提出一种钛合金管的制备装置，用以解决现有技术中传统加工方法难以实现零件尤其是薄壁变口径弯曲细长管的加工工艺要求的缺陷，通过采用3D打印的方式加工航空航天领域使用的钛合金管，具有工艺步骤简单、流程短和效率高的同时，可成型复杂的细长薄壁管件，适用范围广且实用价值高。

图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行钛合金管的制备方法。

需要说明的是，本实施例中的电子设备在具体实现时可以为服务器，也可以为PC机，还可以为其他设备，只要其结构中包括如图3所示的处理器810、通信接口820、存储器830和通信总线840，其中处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信，且处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令以执行上述方法即可。本实施例不对电子设备的具体实现形式进行限定。

其中，服务器可以是单个服务器，也可以是一个服务器组。服务器组可以是集中式的，也可以是分布式的（例如，服务器可以是分布式系统）。在一些实施例中，服务器相对于终端，可以是本地的、也可以是远程的。例如，服务器可以经由网络访问存储在用户终端、数据库或其任意组合中的信息。作为另一示例，服务器可以直接连接到用户终端和数据库中的至少一个，以访问其中存储的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器可以在云平台上实现；仅作为示例，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云(community cloud)、分布式云、跨云（inter-cloud）、多云(multi-cloud)等，或者它们的任意组合。在一些实施例中，服务器和用户终端可以在具有本申请实施例中的一个或多个组件的电子设备上实现。

进一步地，网络可以用于信息和/或数据的交换。在一些实施例中，交互场景中的一个或多个组件（例如，服务器，用户终端和数据库）可以向其他组件发送信息和/或数据。在一些实施例中，网络可以是任何类型的有线或者无线网络，或者是他们的结合。仅作为示例，网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网（Local AreaNetwork，LAN）、广域网（Wide Area Network，WAN）、无线局域网（WirelessLocal AreaNetworks，WLAN）、城域网（Metropolitan AreaNetwork，MAN）、广域网（WideAreaNetwork，WAN）、公共电话交换网（Public Switched Telephone Network，PSTN）、蓝牙网络、ZigBee网络、或近场通信（Near Field Communication，NFC）网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或网络交换节点，交互场景的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交换数据和/或信息。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的钛合金管的制备方法。

又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的钛合金管的制备方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法，其特征在于，包括：

获取钛合金管的三维形貌参数；

获取钛合金管的三维形貌特征；

根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度在预设变化范围内的第一形貌特征；

根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度超过预设变化范围内的第二形貌特征，其中，将所述第二形貌特征与所述第一形貌特征对接处预留过渡形貌特征，所述过渡形貌特征沿所述钛合金管的轴向变化幅度在预设变化范围内；

将所述第一形貌特征和所述第二形貌特征作为所述三维形貌参数；

获取所述钛合金管的基材参数；

根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策；

采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备；

其中，所述根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策的步骤中，具体包括：

获取所述三维形貌参数内全部的所述第一形貌特征和所述第二形貌特征，并生成与所述第一形貌特征和所述第二形貌特征一一对应的钛合金子管；

其中，所述采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备的步骤中，具体包括：

在基层上逐层打印每个所述钛合金子管，直至全部所述钛合金子管打印完毕；

将所述钛合金子管与所述基层分离；

基于打印完毕的所述钛合金子管，根据所述钛合金管的三维形貌参数进行组装拼接，实现所述钛合金管的制备。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法，其特征在于，所述获取所述钛合金管的三维形貌参数的步骤中，具体还包括：

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的最大外径，并将所述最大外径作为第三形貌特征；

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的最大壁厚，并将所述最大壁厚作为第四形貌特征；

提取所述三维形貌特征沿所述钛合金管轴向的长度，并将所述长度作为第五形貌特征；

将所述第三形貌特征、所述第四形貌特征和所述第五形貌特征作为所述三维形貌参数。

3.根据权利要求2所述的一种薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法，其特征在于，所述获取所述钛合金管的基材参数的步骤中，具体包括：

获取所述钛合金管的材料种类以及对应所述材料种类的颗粒度，其中，所述材料种类包括TC4钛合金球形粉末和TA15钛合金球形粉末，所述TC4钛合金球形粉末的颗粒度介于400至600目之间，所述TA15钛合金球形粉末的颗粒度介于300至500目之间；

将所述材料种类以及对应所述材料种类的所述颗粒度作为所述基材参数。

4.根据权利要求3所述的一种薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法，其特征在于，所述根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策的步骤中，具体包括：

提取每个所述钛合金子管的所述第三形貌特征、所述第四形貌特征和所述第五形貌特征，并生成与所述钛合金子管一一对应的制备参数；

根据所述制备参数和所述基材参数对每个所述钛合金子管进行预处理，并将所述预处理结果作为所述制备决策，其中，所述预处理结果至少包括对每个所述钛合金子管进行虚拟切片处理，所述虚拟切片处理的层厚介于20至40um之间。

5.根据权利要求4所述的一种薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法，其特征在于，所述采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备的步骤中，具体包括：

选取对应所述材料种类的基材，并将所述基材根据所述颗粒度的正态分布进行混合，其中，所述根据所述颗粒度的正态分布进行混合是指选取所述颗粒度的储备量符合正态分布的对应区间进行的混合；

对打印腔室内充入惰性气体，直至所述打印腔室内的氧气含量低于1000ppm；

将所述打印腔室内的打印基板加热至预设温度，所述预设温度介于40至80℃之间；

通过3D打印的方式在所述打印基板上打印所述基层。

6.一种执行权利要求1至5任一所述的薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备装置，其特征在于，包括：获取模块、生成模块和执行模块；

所述获取模块用于获取钛合金管的三维形貌特征；根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度在预设变化范围内的第一形貌特征；根据所述三维形貌特征提取所述钛合金管沿轴向的变化幅度超过预设变化范围内的第二形貌特征，其中，将所述第二形貌特征与所述第一形貌特征对接处预留过渡形貌特征，所述过渡形貌特征沿所述钛合金管的轴向变化幅度在预设变化范围内；将所述第一形貌特征和所述第二形貌特征作为所述三维形貌参数；

所述获取模块用于获取所述钛合金管的基材参数；

所述生成模块用于根据所述三维形貌参数和所述基材参数生成所述钛合金管的制备决策；

所述执行模块用于采用3D打印的方式执行所述制备决策，实现所述钛合金管的制备。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；

所述处理器调用所述计算机指令时，能够执行上述权利要求1至5任一所述的薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述权利要求1至5任一所述的薄壁变口径弯曲细长钛合金管的制备方法的步骤。

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