CN114101702A - 用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯 - Google Patents
用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯,其中,该方法包括:将送粉式3D打印设备成型仓抽真空;通过送粉式3D打印设备送粉器向成型仓内分别传送钨含量为第一设定重量比和第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在成型仓中分别形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部和头部;第一设定重量比范围为85%~95%;第二设定重量范围为96%~99%;激光功率范围为4000w~5000w,激光扫描速度范围为800mm/min~1000mm/min,成型层厚度范围为0.4mm~0.6mm,送粉器转速范围为0.5rpm~1.5rpm,送粉器载气流量范围为6L/min~10L/min。通过上述方案能够提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料加工领域,尤其涉及一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯。
背景技术
钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹是当前穿甲武器装备的核心杀伤部件。但是,现有钨合金穿甲弹弹芯采用同种材料粉末烧结而成,大长径比穿甲弹在高速发射过程中易发生断裂,侵彻性能不足。具体原因是,高密度钨合金具有较高的韧脆转变温度、低温脆性效应较为强烈,会导致弹芯在发射和飞行过程中容易发生断裂,可靠性较差。同时,弹芯穿甲过程中易形成“蘑菇头”,从而影响侵彻深度,降低侵彻性能。
因此,亟需提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯,以提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案实现:
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,包括:
将送粉式3D打印设备的成型仓抽真空;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;其中,所述第一设定重量比的范围为85%~95%;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件;其中,所述第二设定重量的范围为96%~99%;
其中,所述设定工艺参数中的激光功率的范围为4000w~5000w,所述设定工艺参数中的激光扫描速度的范围为800mm/min~1000mm/min,所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.4mm~0.6mm,所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.5rpm~1.5rpm,所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为6L/min~10L/min。
在一些实施例中,按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,包括:
将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件。
在一些实施例中,在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述头部形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
在一些实施例中,将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,包括:
将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成具有第一长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述尾部形成具有第二长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
在一些实施例中,所述第一长度和所述第二长度均为5cm。
在一些实施例中,所述第一设定重量比的范围为89%~91%,所述第二设定重量的范围为96%~98%;所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.45mm~0.55mm,所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.8rpm~1.2rpm,所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为7L/min~9L/min。
在一些实施例中,钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末和钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的粉末粒径范围为60目~200目。
在一些实施例中,抽真空后的成型仓中的氧气含量不高于100ppm。
在一些实施例中,所述设定工艺参数中的激光光斑直径范围为2mm~4mm;和/或,所述设定工艺参数中的成型层的厚度为0.5mm。
根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种钨合金穿甲弹弹芯,是由利用上述任一实施例所述的钨合金梯度材料加工方法加工得到的钨合金棒零件制成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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。在附图中:
图1是本发明一实施例的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法的流程示意图;
图2是利用本发明一实施例的钨合金梯度材料加工方法形成的两段式钨合金棒的结构示意图。
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明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
图1是本发明一实施例的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法的流程示意图。参见图1,该钨合金梯度材料加工方法包括以下步骤:
步骤S110:将送粉式3D打印设备的成型仓抽真空;
步骤S120:按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;其中,所述第一设定重量比的范围为85%~95%;
步骤S130:按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件;其中,所述第二设定重量的范围为96%~99%;其中,所述设定工艺参数中的激光功率的范围为4000w~5000w,所述设定工艺参数中的激光扫描速度的范围为800mm/min~1000mm/min,所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.4mm~0.6mm,所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.5rpm~1.5rpm,所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为6L/min~10L/min。
上述步骤S110中,利用激光熔覆方法实现的送粉式3D打印设备又可称为送粉式激光3D打印设备。送粉式激光3D打印技术也称激光熔化沉积技术,可以用于进行金属增材制造,可以实现的复杂金属构件成型。送粉式激光3D打印设备的具体过程可包括:打印头将激光束聚焦形成高能光斑,通过该光斑在被加工零件上形成熔池,同时,金属粉末通过光粉耦合装置上的送粉管进入到熔池中熔化成液态,随着光斑按照预先设定的扫描路径以一定速度移动,熔化的金属快速凝固,同时,光粉耦合装置跟随光斑同步运动,新的金属粉末被不断加入到熔池,零件则在这个过程中逐步成型。另外,在该步骤S110中,通过抽真空可以在很低的氧含量环境中进行上述零件成型过程,以此能够避免因材料发生氧化反应而影响成型件的质量。例如,抽真空后的成型仓中的氧气含量不高于100ppm。
上述步骤S120和步骤S130中,第二设定重量大于第一设定重量比,可使钨合金棒零件的头部比尾部的钨含量更高,以此钨合金棒零件制成的钨合金穿甲弹弹芯的头部可以更高强度,尾部可以具有更好韧性,从而可以提高弹芯的侵彻性能。更具体地,所述第一设定重量比的范围可以为89%~91%,所述第二设定重量的范围可以为96%~98%。例如,第一设定重量比可以为89.5%、90%、90.5%等,第二设定重量可以为96.5%、97%、95%等。以此,可使不同段的钨合金更好地适应弹芯不同部位侵彻性能的要求。此外,还可以选择特定粒度的钨合金粉末,例如,钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末和钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的粉末粒径范围可以为60目~200目,具体地,可以为70~80、90~100、110~150、160~180目等。不同钨含量的钨合金粉末的粉末粒径范围可以不同。
另外,通过设置工艺参数可以达到更好的零件成型预期。更具体地,所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围可以为0.45mm~0.55mm,例如为0.5。所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围可以为0.8rpm~1.2rpm,例如为0.9rpm、1rpm、1.1rpm。所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围可以为7L/min~9L/min,例如为8L/min。此外,通过设置合适的成型层厚度,可以便于配合其他参数成型更佳的零件,例如,所述设定工艺参数中的成型层的厚度可以为0.5mm。
此外,还可以有其他工艺参数,例如,所述设定工艺参数中的激光光斑直径范围可以为2mm~4mm,例如为1.5mm~3.5mm。
具体实施时,可以先形成钨合金棒零件的尾部,再形成钨合金棒零件的头部。
示例性地,上述步骤S120中,按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,具体可包括步骤:S121,将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部。
上述步骤S130中,按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,具体可包括步骤:S131,在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件。
在一些实施例中,可以形成两段式钨合金棒零件,可以先形成钨合金棒零件的头部尾部再形成相应尾部。在此情况下,更具体地,上述步骤S131可包括步骤:S1311,在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述头部形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
在一些具体实施例中,上述步骤S121,即,将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,具体可包括步骤:将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成具有第一长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部。
同时,上述步骤S131,即,在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,具体可包括步骤:在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述尾部形成具有第二长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
该实施例中,具体长度比例可以根据适应弹芯不同部位侵彻性能的要求而定。绝对长度可以根据弹芯总长度而定。所述第一长度和所述第二长度可以均为5cm。
在其他实施例中,可以先形成钨合金棒零件的头部,再形成钨合金棒零件的尾部。其具体实施方式可以同可以先形成钨合金棒零件的尾部,再形成钨合金棒零件的头部的具体实施方式类似,所以可以参考上述具体实施例实施。
另外,本发明实施例还提供了一种钨合金穿甲弹弹芯,是由利用上述任一实施例所述的钨合金梯度材料加工方法加工得到的钨合金棒零件制成。
下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明,然而,值得注意的是,该具体实施例仅是为了更好地说明本申请,并不构成对本申请的不当限定。
在一个具体实施例中,两段式钨合金梯度材料加工方法可包括以下三个步骤:
第一步,先对送粉式3D打印设备成型仓进行抽真空处理,保证成型时的氧含量不高于100ppm;
第二步,由钨含量为90%的钨合金粉末(90W)通过激光熔覆技术成型零件(钨合金棒)的尾部;
具体地,在送粉器内装入钨含量为90%的钨合金粉末(90W),钨合金粉末粒径在60~200目之间;然后设置加工工艺参数:激光功率设置为4000w~5000w,光斑为2~4mm,激光扫描速度在800mm/min~1000mm/min之间,成型层每层厚度为0.5mm,送粉器转速为1.0rpm,送粉器载气流量为8L/min;设置好参数后,利用激光熔化沉积技术进行加工;
第三步,由钨含量为97%的钨合金粉末(97W)通过激光熔化沉积技术成型零件(钨合金棒)的头部;
具体地,使用90W成型5cm时,送粉器更换钨合金粉末,使用97W继续成型5cm。更具体地,参见图2,当钨合金棒零件的尾部202成型至5cm时,暂停激光加工,将送粉器出粉口接入另一侧装有钨含量为97%的钨合金粉末(97W)容器,继续进行激光加工。当钨合金棒零件的头部201成型至10cm时,停止加工,完成梯度钨合金零件的成型。
第二步和第三步中,若成型多段式梯度钨合金,则使用多种不同的钨合金粉末进行激光熔覆。设计了梯度钨合金弹芯,在弹芯不同部位采用不同成分的材料,以适应弹芯不同部位侵彻性能的要求。
本发明的有益效果:零件在真空环境中,由送粉式激光3D打印设备加工而成,将不同的钨合金粉末用于各自所需部位,通过激光熔化沉积技术逐段烧结,实现钨合金梯度材料一次成型。成型的零件金属组织晶粒细小、成分均匀、组织细密,力学性能优于传统加工技术加工出的零件。相比传统的梯度材料成型方法,比如焊接或扩散烧结,可有效提升成型效率、降低生产成本,并且使梯度材料结合的更紧密,有助于提高成型零件的力学性能。可应用于脱壳穿甲弹弹芯的加工,以提升穿甲弹的侵彻性能。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,包括:
将送粉式3D打印设备的成型仓抽真空;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;其中,所述第一设定重量比的范围为85%~95%;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件;其中,所述第二设定重量的范围为96%~99%;
其中,所述设定工艺参数中的激光功率的范围为4000w~5000w,所述设定工艺参数中的激光扫描速度的范围为800mm/min~1000mm/min,所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.4mm~0.6mm,所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.5rpm~1.5rpm,所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为6L/min~10L/min。
2.如权利要求1所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,包括:
将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;
按设定工艺参数,通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件。
3.如权利要求2所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述头部形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
4.如权利要求3所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,
将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部,包括:
将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器,为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数,然后启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成具有第一长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部;
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件,包括:
在形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部后,暂停送粉式3D打印设备,并将送粉式3D打印设备的送粉器改换接入盛装有钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的第二容器,然后重新启动送粉式3D打印设备,保持送粉式3D打印设备为工作状态直到利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中紧接着所述尾部形成具有第二长度的钨合金棒,以形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部,从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的两段式钨合金棒零件。
5.如权利要求4所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,所述第一长度和所述第二长度均为5cm。
6.如权利要求1至5任一项所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,所述第一设定重量比的范围为89%~91%,所述第二设定重量的范围为96%~98%;所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.45mm~0.55mm,所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.8rpm~1.2rpm,所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为7L/min~9L/min。
7.如权利要求1至5任一项所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末和钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末的粉末粒径范围为60目~200目。
8.如权利要求1至5任一项所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,抽真空后的成型仓中的氧气含量不高于100ppm。
9.如权利要求6所述的用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法,其特征在于,所述设定工艺参数中的激光光斑直径范围为2mm~4mm;和/或,所述设定工艺参数中的成型层的厚度为0.5mm。
10.一种钨合金穿甲弹弹芯,其特征在于,是由利用如权利要求1至9任一项所述的钨合金梯度材料加工方法加工得到的钨合金棒零件制成。
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