增材制造 金属激光熔化沉积制件性能要求及测试方法DB32／T 3598—2019.pdf

ICS 77.010 H 05 DB32 江苏省地方标准 DB 32/T 3598 2019 增材制造 金属激光 熔化沉积 制件 性能要求 及测试方 法 Additve Manufacturing-Articles Manufactured by Metal Laser Melting Deposition-Performance Requirement and Test Methods 2019-04-08 发布 2019-04-30 实施 江 苏 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB32/T 3598 2019 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 技 术要 求.1 4.1 外观 质量.1 4.2 内部 质量.2 4.3 拉伸 性能.3 5 试 验方 法.3 5.1 外观 质量.3 5.2 内部 质量.4 5.3 拉伸 性能.4 6 检 验规 则.5 6.1 取样 方法.5 6.2 检验 项目 及取 样数 量.5 6.3 判定 规则.5 7 产品 随 行文 件.6 8 包 装、运输 和贮 存.6 8.1 包装.6 8.2 运输.6 8.3 贮存.6 DB32/T 3598 2019 II 前 言 本 标 准 按 照GB/T 1.1 2009 给 出 的 规 则 起 草。本 标 准 由 江 苏 省 工 业 和 信 息 化 厅 提出并归口。本 标 准 起 草 单 位：无 锡 市 产 品 质 量 监 督 检 验 院（国 家 增 材 制 造 产 品 质 量 监 督 检 验 中 心）、江 苏 永 年 激 光 成 形 技 术 有 限 公 司、南 京 中 科 煜 宸 激 光 技 术 有 限 公 司、江 苏 三 维 智 能 制 造 研 究 院 有 限 公司、中 航 迈 特 粉 冶 科 技（徐 州）有 限 公 司、江 苏 铭 亚 科 技 有 限 公 司。本标准 主要 起草 人：陈旭、陈振 东、华晨、田 宗军、华若 绮、马腾、邹 正阳、陈作 王、刘一 胜。DB32/T 3598 2019 1 增 材制造 金 属激光 熔化沉 积制件性 能要求 及测试方 法 1 范围 本标准 规定 了金 属激 光熔 化沉积 制件（以 下简 称：制件）的技 术要 求、试 验 方法、检验 规则、产品随行文 件、包装、运 输和 贮存等 内容。本标准 适用 于钛 合金、镍 合金制 件，其他 制件 可参 考本标 准。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注 日期 的 版本适 用于 本 文 件。凡是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有 的修改 单）适用 于本 文件。GB 191 2008 包 装 储 运 图 示 标 志 GB/T 228.1 2010 金属材料 拉伸试验 第1部 分：室 温 试 验 方 法 GB/T 228.2 2015 金属材料 拉伸试验 第2部 分：高 温 试 验 方 法 GB/T4297-2004 变 形 镁 合 金 低 倍 组 织 检 验 方 法 GB/T 5193 2007 钛 及钛 合金加 工产 品超 声波 探伤 方法 GB/T 29070 2012 无损 检 测 工 业计 算机 层析 成像（CT）检 测 通用 要求 GB/T 13298 2015 金属 显 微组织 检验 方法 QJ 2252 高 温合 金锻 件超 声波探 伤方 法及 质量 分级 标准 3 术语和 定义 3.1 金属激 光熔 化沉 积制 件 articles manufactured by laser melting deposition 以激光 为聚 焦能 量熔 化金 属而沉 积制 备的 产品。3.2 近净形 near net shape 零件或 实物 基本 不需 要后 处理即 可满 足尺 寸公 差要 求的成 形状 态。4 技术要 求 4.1 外观质 量 4.1.1 尺寸 外形尺 寸及 机械 加工 余量 应 符合 技术 图纸 说明。毛 坯 制件 的 单边 机械 加工 切削 余量 应 控制 在5 范围内。主要 为零 件在 扫描 平面内 的X 向、Y 向尺 寸 精 度及分 层方 向的Z向 尺寸 精 度。DB32/T 3598 2019 2 4.1.2 表面质 量 应具有 均匀 一致 的表 面状 态，不 应出 现有 明显 氧化 色的颗 粒，表面 允许 缺陷 见表1。表1 表面允 许缺 陷 受检面积 单个缺陷a、b 成组缺陷c 缺陷边缘距圆角、轮廓边缘、孔边缘的距离 最大尺寸 最大数量 最大尺寸 最大数量 100 2 1.2 3 个 2.0 2 组 5.0 a 缺陷的反面不允许有缺陷。b 单个缺陷之间最小距离小于 2 倍最小缺陷长度的按一个缺陷计算。c 三个或 三个 以上 的 缺陷，其中 任意两个 缺陷的 最小距 离大于 一个但不 大于这 些缺陷 的最大 尺寸为成 组缺陷。应按成组缺陷 中相互间隔最远的缺陷边界来测定长度。4.2 内部质 量 4.2.1 内部缺 陷要 求 4.2.1.1 超 声波 检测 超声波 检测 应符 合表2的 要 求。表2 超声波 检测 超声入射方向 单个不连续性指 标a 多个不连续性指标b 长条形不连续性指 标 噪声c db 当量平底孔直径 当量平底孔直径 间距 当量平底孔直径 长度 平行沉积方向 2.0 1.2 6 1.2 12 9 垂直积沉方向 1.2 0.8 4 0.8 12 a 单个不连续性指示其幅度超 过所要求等级的当量平底孔指示 幅度，属不符合要求。b任何长条形不连续性指示 其幅度和长度超过所要求等级的当量平底孔指示幅度和所规定的长度，属不符合要求。c噪声指所要求等级的单个不 连续性指示当量平底孔的9db。4.2.1.2 工 业计 算机 层析 成像（CT）检测 工业计 算机 层析 成像（CT）检测 结果 应符 合以 下要 求：a）基 材与 沉积 层之 间及 相 邻沉积 层之 间不 存在 因未 熔化而 产生 的分 层或 局部 分层的 缺陷；b）制 件内 部无 大的 裂纹 缺 陷，具 体大 小可 由供 需双 方商定，并 在订 货合 同中 注明；c）规 定体 积内 或规 定方 向 上缺陷 数量 和缺 陷体 积允 许值由 供需 双方 商定，并 在订货 合同 中注 明；d）两 个单 个缺 陷之 间的 最 小距离 至少 为最 小单 个缺 陷尺寸 的 2 倍，否 则按 一 个大缺 陷处 理，缺陷尺寸等 于两 个单 个缺 陷尺 寸与其 之间 距离 的和。4.2.2 内部 组织 要求 4.2.2.1 低 倍组 织 DB32/T 3598 2019 3 不应有 熔化 不良、分 层、表面裂 纹、开裂、金 属或 非金属 夹杂 物及 其它 目视 可见的 组织 结构。4.2.2.2 显 微组 织 根据供 需双 方对 组织、晶 粒度等 的要 求确 定。4.3 拉伸性 能 4.3.1 取样 要求 用于力 学测 试的 试样 应从 块状或 近净 形样 品中 取样。图1 试样 取向 图 4.3.2 最小 拉伸 性能 要求 制件 应 进行 去应 力或 经过相 应热 处理 工艺。最小拉 伸性 能要 求见 表3。表3 最小 拉伸 性能 序号 合金牌号 抗拉强度 Rm MPa 屈服强度 Rp0.2 MPa 断后伸长率 A%断面收缩率 Z%X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 1 TC4 900 850 830 760 10 10 18 18 2 IN718 950 920 650 630 25 25 30 30 注：厚度小 于 10 的板 状试 样，不测定断面收缩率。5 试验方 法 5.1 外观 质量 5.1.1 尺寸 应使用 常规 测量 工具 进行 检验，必要 时可 使用 数控 测量设 备。DB32/T 3598 2019 4 5.1.2 表面 质量 目视法，必 要时 可用10倍 以上放 大镜。5.2 内部质 量 5.2.1 内部缺 陷检 测 5.2.1.1 超 声波 检测 钛及钛 合金 检测 试验 要求、设 备要 求及 测试 步骤应 分别 按 GB/T 5193 2007 中第3 章、第4 章及第6 章的 要求 进行。镍 合金 检测宜 符 合QJ 2252 中的 要求。5.2.1.2 工 业计 算机 层析 成像（CT）检测 工业计 算机 层析 成像（CT）检测 设备 要求 应符 合 GB/T 29070 2012 中第 5 章 的要求，检 测步 骤应按GB/T 29070 2012 中第 6 章 的要 求进 行。5.2.2 内部组 织检 测 5.2.2.1 低 倍组 织 目视或 低倍 放大 镜检 测制 件表面 或截 面的 宏观 组织 或缺陷。可 参考GB/T4297-2004 第4章 第6 章。5.2.2.2 显微 组织 试样 应 符合GB/T 13298 2015中第3章 第5章 的要 求。显微组 织检 测应 按GB/T 13298 2015 第7章 的规 定进 行。5.3 拉伸性 能 拉伸性 能测 试包 括室 温拉 伸性能 和高 温拉 伸性 能测 试两部 分。其中，室温 为 23 5，高温 为高于室 温（35）的 温 度。5.3.1 试样 试样 形状 与尺 寸取 决于 被 试验的 金属 产品 的形 状与 尺寸。试 样应 符合GB/T 228.1 2010中第6 章的要求。5.3.2 仪器设备 室温拉 伸试 验设 备精 确度 和试验 要求 应符 合GB/T 228.1 2010 中第9 章 和第10 章的 要求；高 温拉伸试验 设备 和试 验要 求（包括加 热装 置和 温度 测量 系统）应 符合GB/T 228.2 2015 第9 章 和第10 章的要求。5.3.3 试验步 骤 室 温 拉 伸 试 验 性能 测 试 应 按GB/T 228.1 2010 第11章第21 章 规 定的 方 法 进行 抗 拉 强 度、屈服强度、断 后伸 长率 和断 面收 缩率的 测定。高温试 验性 能测 试应 按GB/T 228.2 2015 第11 章规 定 的方法 进行 抗拉 强度、屈 服强度、断后 伸长 率和断面 收缩 率的 测定。5.3.4 试验数 据处 理 DB32/T 3598 2019 5 室温和 高温 拉伸 性能 测试 结果表 述见 表4。试验数 值修 宜符 合GB/T 228.1-2010 第22章或GB/T 228.2-2015 第12章 的要 求。对同一 指标，宜 至少进行3 次平 行试 验。表4 结 果表 述 序号 合金牌号 抗拉强度 Rm MPa 屈服强度 Rp0.2 MPa 断后伸长率 A%断面收缩率 Z%X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 X 和Y 方向 Z 方向 1 2 3 注：厚度小于10 的板状试 样，不测定断面收缩率。6 检验规 则 6.1 取样方 法 对于随 炉的 单件 试样 的破 坏性试 验，应提 供同 制件 完全相 同工 艺条 件下 沉积 制备的 试样。对 于 小 批次制件，应 随机 选取 试样 进行测 试。非破 坏性 试验 应直接 在试 样上 进行。6.2 检验项 目及 取样 数量 检验项 目、取样 数量 见表5。表 5 检验 项目 及取 样数 量 序号 检验项目 取样数量 1 拉伸性能 供需双方商定 2 超声波 100%3 工业计算机层析成像（CT）检 测 供需双方商定 4 低倍组织 每批 1 件 5 显微组织 每批 1 件 6 尺寸 100%7 表面质量 100%注：拉伸性能、显微组织、低倍试样的取样部位和数量按供需双方商定要求确定，并注明在双方签订的取样图上。显微组织试样也可取自拉断的拉伸试样上。6.3 判定规 则 6.3.1 外观 及组 织判 定 最终零 件外 观质 量和 内部 质量中 的任 一测 试试 验结 果不合 格时，则 判为 单件 不合格。6.3.2 拉伸 性质 判定 如有一 个试 样的 试验 结果 不合格，则 从原 制件 上取 双倍试 样（或另 取三 个试 样）进 行重 复试 验，试验结果 仍不 合格 时，则该 批制件 判为 不合 格。DB32/T 3598 2019 6 7 产品 随行 文 件 每批制 件应 提供 合格 证明 书，内 容包 括：a)本标准 编号；b)批号；c)材料牌 号；d)保存期 限；e)供应状态；f)制件数 量；g)各项分 析试 验结 果；h）包 装日 期。8 包装、运输 和贮 存 8.1 包装 包装箱 应有 明显 指示 标志，图像 应符 合GB191 2008 中的规 定。8.2 运输 运输过 程应 确保 运输 车厢、船厢 清洁、干 燥、无污 染物，包装 箱和 产品 不被 损坏。8.3 贮存 产品应 贮存 在干 燥、清洁 的库房 内，室内 不应 有酸、碱等 易挥 发物 或腐 蚀性 气体。_