一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液及其抛光方法与流程

本发明涉及合金材料抛光处理，尤其涉及一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液及其抛光方法。

背景技术：

1、slm增材制造，即选择性激光熔化技术，是一种前沿的3d打印方法，由于slm增材制造能够实现高精度制造，具有材料选择广泛和快速原型制造的特点，在节约资源和减少浪费方面也具有显著优势，可以最大限度地减少原材料的浪费，现已被广泛用于合金材料的制备。

2、但增材制造并非“自由”制造，设备的成型能力受到多因素的影响。以slm为例，表面与水平方向所夹的角度低于临界值的悬垂结构需要支撑材料，这个临界值通常为45°。由増材制造原理和所用原材料可知在加工悬垂部分时，其下层是粉末等材料，无法为其提供足够的支撑力和热传递路径，结构容易产生塌陷或翘曲。添加支撑结构虽然能够解决这些问题，但却意味着额外的材料损失、成形时长和后处理工作的增加，还可能影响零件的内应力分布。测量倾斜厚壁样品的上表皮和下表皮的表面粗糙度，通常观察到以下情况：随着角度θ(样品下表面与打印基座夹角)的减小，下表面的粗糙度变大。因此，在采用slm增材制造打印复杂的异形合金材料时，往往存在粗糙度过大的问题。

3、异形合金材料不适用机械抛光法，而传统的化学抛光液体系又具有较强的腐蚀性，在强酸腐蚀的作用下，表面会很快出现过腐蚀，无法选择性的腐蚀掉凸起的部分，导致粗糙度无法下降，表现为无法对激光增材制造合金材料实现抛光效果，即样品抛光后的光滑度和光亮度有所欠缺。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液及其抛光方法，用以解决现有激光增材制造得到的异形合金材料存在粗糙度过高的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一方面，本发明提供了一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液，激光增材制造合金材料为激光增材制造异形合金材料；

4、电化学抛光液包括氯化胆碱和乙二醇；氯化胆碱与乙二醇的摩尔比为1：1.8～2.2。

5、在一种可能的设计中，电化学抛光液中氯化胆碱和乙二醇的摩尔比为1：2。

6、在一种可能的设计中，电化学抛光液还包括掩蔽剂和表面活性剂。

7、在一种可能的设计中，电化学抛光液中氯化胆碱、掩蔽剂和表面活性剂的摩尔比为1：0.01～0.1：0.01～0.1。

8、在一种可能的设计中，掩蔽剂为柠檬酸或酒石酸。

9、在一种可能的设计中，表面活性剂为甜菜碱型两性表面活性剂或十二烷基苯磺酸钠。

10、另一方面，本发明还提供了一种激光增材制造合金材料的电化学抛光方法，采用上述的电化学抛光液，该电化学抛光方法包括以下步骤：

11、步骤1、对激光增材制造合金材料进行表面预处理；

12、步骤2、将表面预处理后的激光增材制造合金材料浸于电化学抛光液中进行电化学抛光处理，处理后完成激光增材制造合金材料的抛光。

13、进一步地，在步骤1中，表面预处理包括依次对激光增材制造合金材料进行清洗、除油和水洗。

14、进一步地，在步骤1中，除油时，将激光增材制造合金材料放入丙酮溶液中进行清洗除油。

15、进一步地，在步骤1中，激光增材制造合金材料包括gh3536合金或gh4169合金。

16、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

17、(1)本发明利用掩蔽剂和表面活性剂覆盖在工件表面的下凹部分上形成保护层，利用氯化胆碱与乙二醇对工件表面的上凸部分进行抛光处理，最终实现电化学抛光液对激光增材制造异形合金材料的选择性抛光。

18、(2)本发明公开的电化学抛光方法对工件形状要求低，能够满足异形合金材料的抛光，对工件造成的影响较小。

19、(3)本发明公开的电化学抛光方法效率高，操作简单，能够实现良好的抛光效果，具有极大的推广应用价值。

20、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述激光增材制造合金材料为激光增材制造异形合金材料；

2.根据权利要求1所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述电化学抛光液中氯化胆碱和乙二醇的摩尔比为1：2。

3.根据权利要求2所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述电化学抛光液还包括掩蔽剂和表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述电化学抛光液中氯化胆碱、掩蔽剂和表面活性剂的摩尔比为1：0.01～0.1：0.01～0.1。

5.根据权利要求3所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述掩蔽剂为柠檬酸或酒石酸。

6.根据权利要求3所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光液，其特征在于，所述表面活性剂为甜菜碱型两性表面活性剂或十二烷基苯磺酸钠。

7.一种激光增材制造合金材料的电化学抛光方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的电化学抛光液，所述电化学抛光方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述表面预处理包括依次对激光增材制造合金材料进行清洗、除油和水洗。

9.根据权利要求8所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光方法，其特征在于，在所述步骤1中，除油时，将激光增材制造合金材料放入丙酮溶液中进行清洗除油。

10.根据权利要求7所述的激光增材制造合金材料的电化学抛光方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述激光增材制造合金材料包括gh3536合金或gh4169合金。

技术总结本发明公开了一种激光增材制造合金材料的电化学抛光液及其抛光方法，属于合金材料抛光处理技术领域；解决了现有激光增材制造得到的合金材料粗糙度过高的问题。本发明提供的激光增材制造合金材料的电化学抛光液包括氯化胆碱和乙二醇；氯化胆碱与乙二醇的摩尔比为1：1.8～2.2。本发明提供的电化学抛光液能够对激光增材制造异形合金材料进行抛光处理，最终能够提高工件的表面平整度。技术研发人员：黄帅,王天元,闫泰起,陈冰清,周标受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院技术研发日：技术公布日：2025/1/6