一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法技术

一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法，属于3D打印技术领域。首先选择铝合金基板；而后选择焊丝直径1.2mm～1.6mm；确定等离子弧喷嘴﹑铝合金基板与MIG焊枪之间的相对位置，等离子弧喷嘴和铝合金基板间距范围：5mm～10mm，等离子弧喷嘴和MIG焊枪间距范围4mm～10mm，铝合金基板和MIG焊枪间距范围10mm～15mm；等离子弧电流范围40A～100A；MIG焊枪电流范围100A～160A；等离子弧与MIG焊枪电流比范围0.4～0.8。本发明专利技术稳定性较高，可以有效降低热输入量和热影响区宽度，提高了成形的可靠性，有利于实现铝合金结构的高质量增材制造成形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印
，特别是涉及一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法。
技术介绍
铝合金重量轻、比强度高、耐蚀能力强，已广泛应用于石油化工﹑交通运输﹑航空航天等领域的零部件结构中，为获得复杂的铝合金结构，需采用增材制造方法实现铝合金结构的直接成形，满足对复杂铝合金零部件的需求。然而铝合金成形过程易氧化，同时容易产生气孔、裂纹等缺陷，严重限制增材制造技术在复杂铝合金零部件制造过程中的应用。现阶段可用于铝合金增材制造的方法包括：激光增材制造﹑电子束增材制造和MIG增材制造。其中激光增材制造过程中由于铝合金对激光的反射率极高，热输入量较大，不利于控制成形过程的气孔和裂纹缺陷，且易氧化；而电子束增材制造过程需要真空室，对设备的要求较高，经济性较差；MIG增材制造热输入量较大，热影响区较宽，对成形结构的组织和性能影响较大。目前铝合金MIG增材制造方法主要有：苗玉刚，曾阳，王腾，吴斌涛，封小松，基于BC-MIG焊的铝/钢异种金属增材制造工艺，焊接学报，2015年36卷第7期5-8页，公开了一种TIG辅助MIG增材制造铝合金结构的方法，采用在MIG焊枪一侧施加旁路TIG焊枪进行分流，实现4043铝合金的增材制造，该方法虽然一定程度上可以降低MIG增材制造过程人输入量，但该方法使用的TIG电弧稳定性较差，成形过程不易稳定，而且热影响区域较宽，影响成形结构性能。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，为解决铝合金结构MIG增材制造中存在的热输入量较大﹑热影响区较宽﹑TIG辅助电弧不易稳定等问题，本专利技术提供一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法，包括以下步骤：A、选择铝合金基板，表面进行去除氧化膜处理；B、选择所需焊丝直径范围：1.2mm～1.6mm；C、确定等离子弧喷嘴﹑铝合金基板与MIG焊枪之间的相对位置，所述的等离子弧喷嘴和铝合金基板间距范围：5mm～10mm，所述的等离子弧喷嘴和MIG焊枪间距范围：4mm～10mm，所述的铝合金基板和MIG焊枪间距范围：10mm～15mm。D、根据所需的焊丝直径确定成形参数：等离子弧电流范围：40A～100A；MIG焊枪电流范围：100A～160A；等离子弧与MIG焊枪电流比范围：0.4～0.8；成形时所述的等离子弧在前MIG焊枪在后，所述的等离子弧一边预热铝合金一边重熔铝合金，形成的表面平整。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术等离子弧电弧稳定性较高，成形过程稳定可控，既可以预热铝合金，又有效对铝合金表面进行重熔整形，提高铝合金结构成形质量，保证铝合金结构性能。2.本专利技术采用等离子弧辅助MIG增材制造可以有效降低热输入量和热影响区宽度，提高了成形的可靠性，有利于实现铝合金结构的高质量增材制造成形。附图说明图1是本专利技术是等离子弧辅助MIG增材制造示意图。。图中：1.铝合金基板，2.焊丝，3.等离子弧喷嘴，4.MIG焊枪，a.离子弧喷嘴和铝合金基板间距，b.等离子弧喷嘴和MIG焊枪间距，c.铝合金基板和MIG焊枪间距。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1：如图1所示，选择6061铝合金基板1为例，选择焊丝2直径1.2mm，确定铝合金基板1﹑等离子弧喷嘴3和MIG焊枪4相对位置关系：等离子弧喷嘴和铝合金基板间距a为5mm，等离子弧喷嘴和MIG焊枪4间距b为4mm，铝合金基板和MIG焊枪间距c为12mm；MIG焊枪4电流120A；等离子弧与MIG焊枪4电流比为0.8。成形时所述的等离子弧在前MIG焊枪在后，所述的等离子弧一边预热铝合金一边重熔铝合金，提高成形表面平整度，同时可以有效清除氧化膜，减小热影响区范围。成形前去除铝合金基板1表面氧化膜，以免增材制造过程熔池形成受到氧化膜影响。通过各参数的合理匹配，成形过程稳定，缺陷得到抑制，成形的钛合金结构成形质量良好。实施例2：本例与实施例1不同的是：本例中的选择6061铝合金基板1为例，选择焊丝2直径1.6mm，确定铝合金基板1﹑等离子弧喷嘴3和MIG焊枪4相对位置关系：等离子弧喷嘴3和铝合金基板1间距a为6mm，等离子弧喷嘴3和MIG焊枪4间距b为8mm，铝合金基板1和MIG焊枪4间距c为10mm；MIG焊枪4的电流160A；等离子弧与MIG焊枪电流比为0.6。实施例3：本例与实施例1不同的是：本例中的选择6061铝合金基板1为例，选择焊丝2直径1.4mm，确定铝合金基板1﹑等离子弧喷嘴3和MIG焊枪4相对位置关系：等离子弧喷嘴3和铝合金基板1间距a为10mm，等离子弧喷嘴3和MIG焊枪4间距b为10mm，铝合金基板1和MIG焊枪4间距c为15mm；MIG焊枪4的电流100A；等离子弧与MIG焊枪电流比为0.4。以上所述实例仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：A、选择铝合金基板，表面进行去除氧化膜处理；B、选择所需焊丝直径范围：1.2mm～1.6mm；C、确定等离子弧喷嘴﹑铝合金基板与MIG焊枪之间的相对位置，所述的等离子弧喷嘴和铝合金基板间距范围：5mm～10mm，所述的等离子弧喷嘴和MIG焊枪间距范围：4mm～10mm，所述的铝合金基板和MIG焊枪间距范围：10mm～15mm。D、根据所需的焊丝直径确定成形参数：等离子弧电流范围：40A～100A；MIG焊枪电流范围：100A～160A；等离子弧与MIG焊枪电流比范围：0.4～0.8；成形时所述的等离子弧在前MIG焊枪在后，所述的等离子弧一边预热铝合金一边重熔铝合金，形成的表面平整。

【技术特征摘要】
1.一种等离子弧辅助MIG增材制造铝合金结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：A、选择铝合金基板，表面进行去除氧化膜处理；B、选择所需焊丝直径范围：1.2mm～1.6mm；C、确定等离子弧喷嘴﹑铝合金基板与MIG焊枪之间的相对位置，所述的等离子弧喷嘴和铝合金基板间距范围：5mm～10mm，所述的等离子弧喷嘴和MIG焊枪间距范围：4...

【专利技术属性】
技术研发人员：那帅，崔静萍，林静，
申请(专利权)人：沈阳博帅材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21