The invention belongs to the technical field of arc fuse material manufacturing, in particular to an aluminum magnesium alloy structural component material increasing manufacturing method. The utility model is characterized in that the homemade argon protective device is placed on the workbench, placed inside Aluminum Alloy substrate, pre filled with high purity inert gas, the chamber oxygen content of 50 ~ 80 L / L; the use of special wire feeding device of weld pool of aluminum magnesium alloy wire material transported to the arc generated in shape into the arc cladding layer and pre treated substrates combined; and then through the NC machining program of each layer by layer cladding, finally get the high performance, fully dense, complex three-dimensional shape aluminum magnesium alloy components with rapid solidification characteristics. The manufacturing method of low manufacturing cost, short manufacturing cycle and high material utilization, stable performance, quick production of complex parts and improve the structural strength of Aluminum Alloy structure greatly, reduce the alloy internal pore and crack defects.
【技术实现步骤摘要】
一种铝镁合金结构件增材制造方法
本专利技术属于电弧熔丝增材制造
,具体涉及一种铝镁合金结构件增材制造方法。
技术介绍
增材制造技术(AM)是一种基于离散-堆积思想,通过CAD设计数据,采用逐层累加的方式加工生成实体零件的技术。它具有成形效率高、成本低、零件致密等优点,世界各国科研机构对其展开了大量的研究,根据增材制造熔覆工艺的不同可以分为激光焊(LAW)、等离子弧焊(PAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、非熔化极气体保护焊(GTAW)、电子束焊(EBW)等,与其他增材制造技术相比,弧焊增材制造技术具有成本低、效率高、可控参数多、力学性能良好、金属材料的适用性好等优点,但是也存在一些需要解决的问题:成型精度与净成型零件有一定的差距、残余应力较大、熔池可控性不好、缺少专用的成型材料以及工作环境差等。在传统焊接技术中,熔化极气体保护焊(MIG焊)具有焊接焊接电流大、焊接效率较高等优点,但电弧不稳定,成形过程中熔池容易外溢和塌陷;非熔化极气体保护焊焊接稳定,但焊接电流小,焊接效率低。铝合金具有比强度高、热膨胀系数小、耐磨耐蚀性好等特点,是优秀的结构和功能材料,广泛应用于汽车、航空航天、机械电子等领域,目前使用最广的铝合金是铝镁合金。对于复杂的铝镁合金结构件特别是含有内腔的结构件,采用传统的铸造、锻造、机加工等工艺难以制造甚至无法制造。并且采用传统的成形工艺从毛坯到最后的零部件,需要大量模具和多道工序才能完成,这样导致铸造铝镁合金生产周期长、成本高、材料利用率也较低。但随着激光增材制造技术的发展,采用激光增材制造技术为铝合金零部件成形带来了新的机遇,大幅提高 ...
【技术保护点】
一种铝镁合金结构件增材制造方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)基材预处理:首先将铝合金基体材料用砂纸打磨、抛光,之后在温度为30~50℃下,用酸溶液清洗20~30min,再用清水清洗,然后将其依次放入丙酮、乙醇和超纯水中超声清洗5~10min,以便去除表面杂质,取出后吹干,采用激光打标机对其进行表面微结构加工,形成间距为50~200μm的棱台型微结构,待用;(2)铝镁合金丝材的制备:①将一定比例的纯镁锭、铝粉、铁基合金粉末加入到干燥的熔炼炉中,在温度为700℃~800℃条件下熔炼3~5h,得到铝镁合金熔液;②将步骤①得到的铝镁合金溶液在温度为650℃~700℃、铸造速度为3~3.5mm/min、冷却水强度为0.1MPa~0.15MPa、冷却水温度为10℃~20℃的条件下铸造成厚度为400~500mm的铝镁合金铸锭;③将步骤②得到的铝镁合金铸锭铣去表面的氧化皮,然后进行热段开呸、热轧盘圆、修磨、冷拉、真空退火一系列正常工序加工成直径为1~2mm的铝镁合金盘丝;④成品丝在无应力状态下,用酸和丙酮除丝材表面的氧化皮和污染物,干燥之后饶制在自动送丝机用的转盘上,待用;(3)在铝镁合金结构 ...
【技术特征摘要】
1.一种铝镁合金结构件增材制造方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)基材预处理:首先将铝合金基体材料用砂纸打磨、抛光,之后在温度为30~50℃下,用酸溶液清洗20~30min,再用清水清洗,然后将其依次放入丙酮、乙醇和超纯水中超声清洗5~10min,以便去除表面杂质,取出后吹干,采用激光打标机对其进行表面微结构加工,形成间距为50~200μm的棱台型微结构,待用;(2)铝镁合金丝材的制备:①将一定比例的纯镁锭、铝粉、铁基合金粉末加入到干燥的熔炼炉中,在温度为700℃~800℃条件下熔炼3~5h,得到铝镁合金熔液;②将步骤①得到的铝镁合金溶液在温度为650℃~700℃、铸造速度为3~3.5mm/min、冷却水强度为0.1MPa~0.15MPa、冷却水温度为10℃~20℃的条件下铸造成厚度为400~500mm的铝镁合金铸锭;③将步骤②得到的铝镁合金铸锭铣去表面的氧化皮,然后进行热段开呸、热轧盘圆、修磨、冷拉、真空退火一系列正常工序加工成直径为1~2mm的铝镁合金盘丝;④成品丝在无应力状态下,用酸和丙酮除丝材表面的氧化皮和污染物,干燥之后饶制在自动送丝机用的转盘上,待用;(3)在铝镁合金结构件CAD三维实体模型切片数据的驱动下,利用切片技术将连续的三维CAD数模离散成具有一定层厚及顺序的分层切片,切片厚度为500~600μm,将铝镁合金结构件的三维数据信息转换成一系列的二维平面数据,提取每一层切片所产生的轮廓并根据切片轮廓设计合理的路径、激光扫描速度、搭接率等工艺参数,沿由二维平面数据所确定的扫描轨迹生成每一层的数控加工程序,并传递给数控工作台;(4)将自制的惰性气体保护装置放置在工作台上,内部放置烘干的铝合金基材,预先充入一定流量的高纯惰性气体;(5)开启焊接机器人,调出加工程序,点击运行按钮,机器人手臂按照预定的加工轨迹运行,与此同时,送丝装置将铝镁合金丝...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁鹏程,
申请(专利权)人:常州长东增材制造有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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