The invention belongs to the field of metal augmentation manufacturing technology, and provides a manufacturing method for laser TIG composite augmentation of aluminum alloy. Using laser and arc as a composite heat source and TIG method, the augmentation manufacturing forming of aluminum alloy thin-walled (single channel and multi-layer) structure is realized, which comprises the following steps: S1: determining the relative position of laser, arc and wire material. The relationship between the substrate pre-heat treatment; S2: forming aluminum alloy laser S5: forming aluminum alloy laser 8209 The invention not only improves the defect that the high reflectivity of aluminum alloy makes it difficult to form when the laser is used as a single heat source, but also improves the defect that the deformation is serious and the forming quality is poor when the arc is used as a single heat source because of the high heat input. And it can effectively inhibit the formation of stomatal defects.
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金激光-TIG复合增材制造方法
本专利技术属于金属增材制造
,涉及一种铝合金激光-TIG复合增材制造方法。
技术介绍
随着科技发展及推广应用的需求,增材制造技术正在快速地改变传统的生产方式。增材制造技术是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,能够可控自由的添加材料,有效的弥补了传统制造技术无法实现复杂结构制造、周期长、成本高、材料浪费严重的缺陷。铝合金密度低、强度高、塑性好,具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性,在快速熔凝过程中温度梯度相对较小,成形件不易变形开裂。因此使用增材制造技术成形铝合金,可实现薄壁类(单道多层)结构轻量化以及大型化的制造。目前以激光为单一热源的金属增材制造技术广泛应于各个领域,但铝合金激光增材制造却存在一定缺陷。一方面铝合金对激光的反射率极高,从而降低了成形过程中对激光能量的吸收作用;另一方面国内外对于铝合金激光增材制造多以SLM为主,但采用粉材存在着利用率低,污染环境的问题。以电弧为单一热源的增材制造技术也是金属增材的方法之一,但由于铝合金较高的导热性使得在电弧增材制造时吸收了较多能量,导致热积累现象严重,从而产生较大的变形,影响薄壁类(单道多层)结构的精度。中国专利CN107283061A公开了一种激光-CMT焊接铝合金增材制造方法和成形系统,此方法将激光和电弧作为复合热源,感应线圈作为预热装置,采用冷金属短路过渡的方式,实现对铝合金构件的增材制造成形;但此方法中CMT工艺在多层增材过程中容易出现未融合或夹渣等缺陷。激光-TIG复合增材制造技术,两种热源相互作用,发挥各自优势的同时弥补各自不足。一方面电弧强化激光 ...
【技术保护点】
1.一种铝合金激光‑TIG复合增材制造方法,其特征在于,将预热装置固定在转向台上方,并将基板固定在预热装置上方,送丝嘴与水平方向夹角20‑30°,激光头与垂直方向夹角5‑15°,焊枪与垂直方向夹角45‑60°,制造方法包括以下步骤:S1:采用前置送丝方式,丝材直径d 1.0‑1.6mm;调整送丝嘴直径D,焊丝伸出长度L,光丝间距m和钨极高度H;对基板进行预热处理,预热温度200‑300℃;S2:确定成形过程中恒定工艺参数,在预热好的基板上进行单道单层结构成形,电弧电流140‑160A;成形过程中,待前一层成形后开启转向台,将基板旋转180°后关闭转向台,调整层间温度、预热温度和电弧电流进行下一层成形;S3:第2层至第n层层间温度270‑300℃,预热温度200‑270℃,电弧电流相对于前一层逐层减小10‑15A,使第n层电弧电流范围在90‑110A之间;S4:第n+1层至第n+m层层间温度230‑260℃,预热温度200‑230℃,电弧电流对于前一层逐层减小4‑8A,使第n+m层电弧电流范围在60‑80A之间;S5:第n+m+1层及以上层层间温度200‑220℃,预热温度不低于200℃ ...
【技术特征摘要】
1.一种铝合金激光-TIG复合增材制造方法,其特征在于,将预热装置固定在转向台上方,并将基板固定在预热装置上方,送丝嘴与水平方向夹角20-30°,激光头与垂直方向夹角5-15°,焊枪与垂直方向夹角45-60°,制造方法包括以下步骤:S1:采用前置送丝方式,丝材直径d1.0-1.6mm;调整送丝嘴直径D,焊丝伸出长度L,光丝间距m和钨极高度H;对基板进行预热处理,预热温度200-300℃;S2:确定成形过程中恒定工艺参数,在预热好的基板上进行单道单层结构成形,电弧电流140-160A;成形过程中,待前一层成形后开启转向台,将基板旋转180°后关闭转向台,调整层间温度、预热温度和电弧电流进行下一层成形;S3:第2层至第n层层间温度270-300℃,预热温度200-270℃,电弧电流相对于前一层逐层减小10-15A,使第n层电弧电流范围在90-110A之间;S4:第n+1层至第n+m层层间温...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴东江,刘妙然,苗秋玉,马广义,于京令,柴东升,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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