【技术实现步骤摘要】
智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造装置及方法
[0001]本专利技术涉及搅拌摩擦增材制造装置及方法,属于固相增材制造
。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦增材制造技术是基于搅拌摩擦焊原理而衍生出的新型固相增材制造方法
。
该方法以搅拌摩擦焊为基础,通过搅拌头的摩擦产热和塑性变形做功,首先使增材金属与基板连接形成增材层,在此基础上使塑化材料按设定增材路径进行逐层堆积,最终形成三维实体零件
。
该方法无熔化再凝固过程,成形温度远低于材料熔点,且无气孔和热裂纹缺陷,得到具有细小等轴晶组织的优质增材制造零部件
。
[0003]但是该技术在目前的增材制造过程中仍然存在一些问题,在逐层堆积的增材制造过程中不可避免的存在热累积现象,随着增材层与层之间的逐层堆积,越靠近下层的增材层经历的热循环次数越多,极易造成晶粒尺寸的粗化以及合金第二相的长大,使得晶粒组织沿厚度方向上不均匀,导致增材制造零部件力学性能的降低;除此之外,热积累不可避免的会导致增材制造设备腔内温度升高,在较高温度下,待增材金属材料塑化程度高,难以在送料螺杆作用下向下挤压,塑化材料不随行进方向向下流动,造成增材过程中产生类似沟槽缺陷的缺料现象;除此之外,搅拌摩擦增材制造过程中,增材制造设备腔内热输入过高或者过低导致增材原料过塑化或者欠塑化造成增材制造零部件的力学性能降低,并且,搅拌摩擦增材制造过程中,随着增材层的持续热积累,不可避免的导致增材制造零部件内部残余应力增大,使增材制造零部件需要二次热处理,浪费 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造装置,其特征在于:包括搅拌摩擦增材制造系统
(1)
和控温调节系统
(2)
,搅拌摩擦增材制造系统
(1)
与控温调节系统
(2)
建立安装,搅拌摩擦增材制造系统
(1)
用于搅拌,控温调节系统
(2)
用于温度监测
。2.
根据权利要求1所述的智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造装置,其特征在于:所述控温调节系统
(2)
包括热电偶
(201)、
温度传感器
(202)
和控制器
(203)
,所述控制器
(203)
通过温度传感器
(202)
与热电偶
(201)
电性连接,热电偶
(201)
设置在搅拌摩擦增材制造系统
(1)
的下端
。3.
根据权利要求2所述的智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造装置,其特征在于:所述搅拌摩擦增材制造系统
(1)
包括旋转模块
(101)
和非旋转模块
(102)
,旋转模块
(101)
包括送料螺杆
(10101)
和搅拌针
(10102)
,送料螺杆
(10101)
设置非旋转模块
(102)
内部,送料螺杆
(10101)
的下端设置有搅拌针
(10102)
,非旋转模块
(102)
包括非旋转体
(10201)、
控温器件
(10204)
和水冷器
(10205)
,非旋转体
(10201)
内部设置有搅拌针
(10102)
,非旋转体
(10201)
外壁设置有控温器件
(10204)
,控温器件
(10204)
的散热侧设置有水冷器
(10205)
,非旋转体
(10201)
的侧壁加工有送料孔
(10202)
,非旋转体
(10201)
的外壁下端加工有热电偶孔
(10203)
,热电偶
(201)
设置在热电偶孔
(10203)
内,控制器
(203)
与控温器件
(10204)
电性连接
。4.
智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造方法,其特征在于:采用权利要求1‑3任一项所述的智能控温组织精准调控的搅拌摩擦增材制造装置,包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟祥晨,王伟,董汶江,谢聿铭,黄永宪,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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