一种结合激光选区熔化和热等静压技术制备钨基复合片的工艺方法

技术特征：
1.一种结合激光选区熔化和热等静压技术制备钨基复合片的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：a)结构设计：所述钨基复合片包括钨片(1)和钨基复合层(2)，其中钨片(1)厚为1-6mm，钨基复合层(2)厚为0.01-2mm；b)连接工艺：将钨片(1)作为基体，采用激光选区熔化技术在钨片(1)上开展复合粉的选区熔化，经过多层熔覆，在钨基复合层(2)达到一定厚度，将钨基复合片放入热等静压炉子内，并选择合适热等静压参数开展钨片(1)与钨基复合层(2)以及钨基复合层(2)内钨与其他金属的扩散焊接。2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述钨片(1)为纯钨或者钨基合金材料。3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述钨基复合层(2)的材料是钨铜、钨镍、钨铁、钨铬、钨钒、钨钛、钨锆、钨钒铬、钨钒铜或钨铜铁。4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述钨基复合层(2)的元素在厚度方向上按比例分布。5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述钨基复合层(2)采用激光选区熔化方法涂覆在钨片(1)上，所述钨基复合层(2)所用的基础材料为钨粉，另外一种材料为铜粉、镍粉、铁粉、铬粉、钒粉、钛粉或锆粉，或者直接用钨钒合金粉、铜包钨粉、镍包钨粉、铁包钨粉、钨铬合金粉、钨钒合金粉、钨钛合金粉、钨锆合金粉、钨钒铬合金粉、钨钒铜合金粉或钨铜铁合金粉。6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述激光选区熔化指在熔化室摆放一个或者多个钨片(1)并固定，之后铺粉并在每个钨片(1)上开展选区熔化，根据厚度需要经过多次选区熔化进而制备成钨基复合片。7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述的热等静压过程中，钨基复合层(2)内的复合元素会发生元素扩散，同时钨基复合层(2)内的一些密闭空隙会闭合，进而实现钨基复合层(2)的致密化。8.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述钨片(1)为钨钾、钨铼合金，或者碳化锆掺杂钨合金；所述钨基复合片的外形尺寸由设计决定，其外形尺寸在热等静压后加工而成。9.根据权利要求4所述的工艺方法，其特征在于：所述钨基复合层(2)内钨的原子分数在厚度方向上从100％到0％连续变化。10.根据权利要求4所述的工艺方法，其特征在于：所述钨基复合层(2)分四层，钨的原子分数在厚度方向上梯度变化。

技术总结
本发明提供一种结合激光选区熔化和热等静压技术制备钨基复合片的工艺方法，属于异种金属复合技术领域，包括如下关键技术步骤：1)所述钨基复合片由钨片和钨基复合层组成；2)所述钨片为轧制纯钨或者钨合金材料；3)在所述钨片上采用选区激光熔化的方式沉积钨基复合层，之后采用热等静压方法增进钨片与复合层的扩散连接、增进钨基复合层内钨与复合金属的复合扩散以及致密化；4)所述钨基复合层可以选择金属包括钨、铜、镍、铬、钒、铁和钛等。本发明结合激光选区熔化和热等静压工艺将钨片与钨基复合层结合在一起，制备的钨基复合片在有效缓释应力的同时增加其强度和耐辐照性能，易于批量生产和在聚变堆高热负荷部件上的应用。生产和在聚变堆高热负荷部件上的应用。生产和在聚变堆高热负荷部件上的应用。


技术研发人员：王万景 许华旗 杜培松 李强 谢春意 罗广南 黄伶明
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/4/22