本發(fā)明屬于金屬粉末激光熔化增材制造技術領域，具體涉及一種激光增材制造IN718合金成形固溶強化方法。

背景技術：
“3D打印”技術，也稱為增材制造技術，屬于快速成型技術的一種。它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，進行逐層堆積黏結最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品的技術。3D打印的核心原理是“分層制造，逐層疊加”，與傳統(tǒng)“減材制造”的制造技術相比，3D打印技術將機械、材料、計算機、通信、控制技術和生物醫(yī)學等技術融合貫通，具有實現(xiàn)一體制造復雜形狀工件、大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、節(jié)省大量材料、提高生產(chǎn)效率等明顯優(yōu)勢。具體的，首先，3D打印技術的應用領域?qū)⒉粩鄶U大(廣度)；其次，3D打印技術在各個應用領域的應用層面不斷深入(深度)；再者，3D打印技術自身的物化形式(裝備與工藝)將更加豐富。由此，該技術必然在不久的將來快速滲透到國防、航空航天、電力、汽車、生物醫(yī)學模具、鑄造、電力、農(nóng)業(yè)、家電、工藝美術、動漫等諸多領域，深刻影響著上述領域的設計理念，并配合其他技術(包括傳統(tǒng)技術)，完善、甚至更新某些司空見慣的制造方案，使制造更為智能、簡捷、綠色，產(chǎn)品性能更加貼近理想狀態(tài)。2012年以來，3D打印逐漸成為科技界的熱點，被譽為“第四次工業(yè)革命最具標志性的生產(chǎn)技術”，其發(fā)展前景之廣闊難以估量。全球3D打印行業(yè)的市場規(guī)模在保持25％-30％的平均增速基礎上不斷上揚。高溫合金是指以鐵、鎳、鈾為基，能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料。高溫合金具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性、塑性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體基體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用的可靠性。IN718合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩(wěn)定性，能夠制造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應用。由于IN718合金高溫下的高強度特性，致使加工成形該合金存在困難，所成形的零件不但具有較低結構復雜度，而且加工工藝周期較長，切削困難，材料利用率低，有時材料利用率甚至達到10％以下。基于上述成形局限性，目前已有科研機構通過選擇性激光熔化(SelectiveLaserMelting；SLM)技術成形高溫合金零件，不但提高了零件成形的復雜度，而且會在合金內(nèi)部形成快速凝固組織，組織結構更加細小，為零件材料提供更為優(yōu)越的性能。如圖1所示，為SLM技術成形IN718合金的微觀細晶組織圖，可見，為SLM成形過程保留了快速凝固微細組織。但是，目前SLM制造的零件，后期同樣進行傳統(tǒng)鑄造及鍛造工藝必要的熱處理，導致本來SLM成形過程保留的快速凝固微細組織(圖1)就會被破壞，而最終可能為較粗大的晶粒組織替代，參考圖2，為采用傳統(tǒng)方法熱處理后IN718合金的微觀組織圖，由圖2可以看出，采用傳統(tǒng)鑄造及鍛造工藝等熱處理后，得到較粗大的晶粒組織。可見，后期熱處理過程消除了SLM技術制造IN718合金零件內(nèi)部組織的優(yōu)越性。

技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種激光增材制造IN718合金成形固溶強化方法，可有效解決上述問題。本發(fā)明采用的技術方案如下：本發(fā)明提供一種激光增材制造IN718合金成形固溶強化方法，包括以下步驟：步驟1，通過三維運動重力混合的方式，向IN718原始合金粉末中添加固溶強化元素，形成復合粉末；其中，混合時間為20～50小時；固溶強化元素在復合粉末中的質(zhì)量百分數(shù)為0.1～1.5％；固溶強化元素的粒度d1范圍為：0＜d1＜5um；IN718原始合金粉末的粒度d2范圍為：0＜d2＜60um；步驟2，將步驟1得到的復合粉末作為激光熔化成形的原材料，采用SLM成形機進行激光熔化成形；其中，激光熔化成形的工藝參數(shù)設置為：激光功率：300～1000W；掃描速度：1000～3000mm/s；加工層厚：0.03～0.05mm；掃描間隔0.03～0.1mm。優(yōu)選的，所述固溶強化元素為鎢、鉬、鉻和釩中的一種或幾種混合物。優(yōu)選的，所述IN718原始合金粉末為球形形貌。優(yōu)選的，步驟2具體為：步驟2.1，計算機建立待成形零件的幾何模型，并對所建立的幾何模型進行切片和分層處理，規(guī)劃得到對每層的激光掃描路徑；步驟2.2，向SLM成形機的儲粉缸中放置步驟1得到的復合粉末；將成形基板上升到指定高度；步驟2.3；送粉裝置將儲粉缸中的復合粉末均勻鋪到成形基板上，其中，鋪到成形基板的復合粉末層厚為0.03～0.05mm；步驟2.4，然后，激光振鏡掃描裝置以300～1000W的激光功率、1000～3000mm/s的掃描速度以及0.03～0.1mm的單線掃描間隔，按已規(guī)劃的激光掃描路徑，對成形基板上的復合粉...