本發(fā)明涉及合金形貌檢測領域，具體涉及一種3d打印高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液及其用途，尤其涉及一種激光選區(qū)熔化成形高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液及其用途。

背景技術：

1、目前，激光選區(qū)熔化成形技術為激光逐層燒結粉末沉積，逐層堆疊后進行零件制造，沉積態(tài)平面和沉積增高方向，其中沉積態(tài)平面為激光掃描橫截面，形貌為條帶形狀，沉積增高方向為激光掃描縱截面，形狀為半圓弧的熔池形貌，熔池形貌的深度、寬度能一定程度上反應激光選區(qū)熔化成形工藝參數(shù)的好壞，常常用于激光選區(qū)熔化成形高溫合金工藝參數(shù)開發(fā)數(shù)據(jù)分析，腐蝕熔池形貌要求對不同晶粒取向的晶粒產生不一樣的腐蝕效果，顯現(xiàn)熔池內的邊界，因此如何高效、便捷的腐蝕出激光選區(qū)熔化成形高溫合金沉積態(tài)熔池形貌十分重要。

2、相比于鑄造、鍛造等傳統(tǒng)加工方式的組織有足夠的時間去冷卻依據(jù)冷卻速度不同先后析出相并形成晶界，而這些晶界和析出相在腐蝕時能夠很好的腐蝕并形成金相組織形貌，激光選區(qū)熔化過程為激光快速熔化金屬粉末并迅速凝固，具有快速熔化并快速凝固的特點，因為成形狀態(tài)的晶粒細小且析出相較少，組織內成分均勻，尤其是熔池形貌的邊界，最先快速冷卻析出相和晶粒也是最細小的位置，導致沉積態(tài)的熔池形貌組織難以通過化學浸泡腐蝕的方法進行腐蝕。

3、現(xiàn)有的腐蝕高溫合金的主要有浸泡腐蝕和電解腐蝕兩種，但是對于激光選區(qū)熔化成形技術制備高溫合金的熔池形貌的腐蝕，這兩種腐蝕方法展現(xiàn)出不同的局限性。

4、如浸泡法腐蝕，現(xiàn)有的化學浸泡的方式即使組織腐蝕后也失去了熔池形貌，且很容易組織過渡腐蝕，過渡腐蝕將難以達到腐蝕出熔池形貌的觀察效果。

5、如cn110644002a一種gh4648高溫合金焊縫金相腐蝕劑及腐蝕方法。該焊縫金相腐蝕劑為包括濃硝酸80ml，氫氟酸10-20ml，過氧化氫20ml；其中，濃硝酸的質量百分比濃度為63％，氫氟酸的質量百分比濃度為40％，過氧化氫的質量百分比濃度為30％。配置方法為：先量取蒸餾水加入燒杯，再量取濃硝酸和氫氟酸加入燒杯，最后，量取過氧化氫加入燒杯。在使用腐蝕劑時，需要對試樣浸泡2-5min，以獲得最好的效果。

6、又如電解腐蝕，可采用電解高溫合金熔池的配方，如氧化鉻、鹽酸、水，但是氧化鉻較難獲取成本較高，此外傳統(tǒng)電解同樣將試樣浸泡在腐蝕液中，操作比較困難且危險，并且這種電解腐蝕因為浸泡在腐蝕液中電解時正、負極容易在試樣邊緣形成屏蔽效應，導致只有靠近試樣的邊緣較小面積的熔池形貌腐蝕出來，而且容易過渡腐蝕，這直接影響對整個試樣面的觀察，此外傳統(tǒng)的電解方式因為試樣泡在腐蝕液中，腐蝕液容易因為酸的揮發(fā)導致電解效果較差，存在不穩(wěn)定性的電解。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種3d打印高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液及其用途，以解決目前3d打印高溫合金的打印態(tài)熔池進行電解腐蝕時存在的電解不穩(wěn)定及過度腐蝕的缺陷。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種3d打印高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

4、質量比為(3-22):1:(8-22)的鹽酸、硫酸銅和水。

5、本發(fā)明提供的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，通過采用特定的腐蝕介質，利用正、負極電解加速晶粒晶界的腐蝕，保證晶界優(yōu)先被電解腐蝕，而不至于腐蝕晶粒內部，進而避免過渡腐蝕情況的出現(xiàn)，實現(xiàn)金相試樣晶界輪廓更加清晰，尤其是熔池邊緣最先冷卻析出相最少，展現(xiàn)出較明顯的輪廓分界線，實現(xiàn)試樣的整個面的均勻電解。

6、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

7、質量比為(4-6):1:(9-11)的鹽酸、硫酸銅和水。

8、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

9、質量比為(19-21):1:(19-21)的鹽酸、硫酸銅和水。

10、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

11、質量比為(4-6):1:(14-16)的鹽酸、硫酸銅和水。

12、第二方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液的用途，所述用途包括：

13、采用所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液對高溫合金進行電解腐蝕。

14、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述電解腐蝕包括：采用所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液將高溫合金樣品表面進行覆蓋，之后正極接觸高溫合金樣品邊緣，負極接觸待腐蝕面。

15、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述高溫合金樣品為時效強化鎳基高溫合金時，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：質量比為(4-6):1:(9-11)的鹽酸、硫酸銅和水。

16、優(yōu)選地，所述高溫合金樣品為ni-cr基固溶強化型變形高溫合金時，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：質量比為(19-21):1:(19-21)的鹽酸、硫酸銅和水。

17、優(yōu)選地，所述高溫合金樣品為沉淀硬化鎳基高溫合金時，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：質量比為(4-6):1:(14-16)的鹽酸、硫酸銅和水。

18、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述電解腐蝕的電解電壓為5-6.5v。

19、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述負極接觸待腐蝕面的時間為2-5s。

20、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述正極與負極之間的間距為5-10mm。

21、與現(xiàn)有技術方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

22、(1)電解液濃度較低，操作安全，且不同擔心過腐蝕。

23、(2)腐蝕方法簡單，操作方便。

24、(3)腐蝕效果較好，能夠清晰的腐蝕出熔池形貌，且能夠根據(jù)耐腐蝕性能力不同選擇不同濃度的腐蝕液并配以不同的電解壓力實現(xiàn)不同合金的熔池腐蝕。

25、(4)選擇的腐蝕液材料好獲取、安全且經濟。

技術特征：

1.一種3d打印高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，其特征在于，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

2.如權利要求1所述的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，其特征在于，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

3.如權利要求1所述的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，其特征在于，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

4.如權利要求1所述的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，其特征在于，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：

5.一種如權利要求1-4任一項所述的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液的用途，其特征在于，所述用途包括：

6.如權利要求5所述的用途，其特征在于，所述電解腐蝕包括：采用所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液將高溫合金樣品表面進行覆蓋，之后正極接觸高溫合金樣品邊緣，負極接觸待腐蝕面。

7.如權利要求5或6所述的用途，其特征在于，所述高溫合金樣品為時效強化鎳基高溫合金時，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：質量比為(4-6):1:(9-11)的鹽酸、硫酸銅和水；

8.如權利要求5-7任一項所述的用途，其特征在于，所述電解腐蝕的電解電壓為5-6.5v。

9.如權利要求6-8任一項所述的用途，其特征在于，所述負極接觸待腐蝕面的時間為2-5s。

10.如權利要求6-9任一項所述的用途，其特征在于，所述正極與負極之間的間距為5-10mm。

技術總結
本發(fā)明涉及一種3D打印高溫合金的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液及其用途，具體涉及合金形貌檢測領域，所述打印態(tài)熔池形貌腐蝕液包含有：質量比為(3?22):1:(8?22)的鹽酸、硫酸銅和水。本發(fā)明提供的打印態(tài)熔池形貌腐蝕液，通過采用特定的腐蝕介質，利用正、負極電解加速晶粒晶界的腐蝕，保證晶界優(yōu)先被電解腐蝕，而不至于腐蝕晶粒內部，實現(xiàn)金相試樣晶界輪廓更加清晰，尤其是熔池邊緣最先冷卻析出相最少，展現(xiàn)出較明顯的輪廓分界線，實現(xiàn)試樣的整個面的均勻電解。

技術研發(fā)人員：張亮,洪杰,儲立強,周捷
受保護的技術使用者：江蘇圖南合金股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23