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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种原位自热效应辅助3D打印成形TiAl复杂金属构件的装置及其方法。所述装置包括LDED成形设备及电弧感应加热设备；LDED成形设备包括LDED控制装置、打印平台以及激光打印沉积头，激光打印沉积头在LDED控制装置的控制下，能够按照LDED控制装置内预设的打印路径在打印平台上沉积而成沉积体；电弧感应加热设备包括升降机构、电弧感应线圈以及感应继电器，电弧感应线圈布置在沉积体的轮廓外。所述方法在采用LDED技术成形TiAl复杂金属构件时，辅以原位自热效应处理工艺，以改善整体构件的使用性能，实现高质量、高精度、无缺陷以及均质化成形具有复杂结构的TiAl合金构件。

主权项：1.一种原位自热效应辅助3D打印成形TiAl复杂金属构件的装置，包括LDED成形设备；所述LDED成形设备包括LDED控制装置、打印平台以及激光打印沉积头，激光打印沉积头在LDED控制装置的控制下，能够按照LDED控制装置内预设的打印路径在打印平台上沉积而成沉积体，沉积体包括交替层叠的Ti沉积层、Al沉积层以及处于Ti沉积层、Al沉积层之间的界面层，其特征在于，还包括电弧感应加热设备；所述电弧感应加热设备，包括升降机构、电弧感应线圈以及感应继电器；所述的电弧感应线圈布置在沉积体的轮廓外，且电弧感应线圈与感应继电器串联后与电源连接，且电弧感应线圈与升降机构的动力输出端连接，升降机构在LDED控制装置控制下，能够带动电弧感应线圈相对于打印平台升降；在沉积体每沉积N层沉积层后，通过控制升降机构，同步对已沉积的N层沉积层中高度为H的部分进行感应加热；其中： ；式中：表示N层沉积层的总高度，N≥1；n表示热影响区尺寸参数；所述的电弧感应线圈为螺旋加热线圈；所述的螺旋加热线圈包括有若干层加热线圈，每一层加热线圈上均安装有一个感应继电器；每一层加热线圈均与沉积体的一层沉积层对应；所述的LDED控制装置能够根据沉积体中各层沉积层的沉积速度，动态开启或关闭螺旋加热线圈上的相应感应继电器；所述螺旋加热线圈的移动速度满足： ；上式中，表示需要感应热处理的沉积层在沉积体中的所在层数；，，分别表示不同沉积层层数范围下的速度比例系数，为沉积层厚度；表示N层沉积层构成的沉积体所需要的感应加热时间。

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