一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于增材制造相关技术领域，其公开了一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置及方法，所述装置包括熔积能量源、柔性夹具及电磁冲击发生机构，所述电磁冲击发生机构通过所述柔性夹具连接于所述熔积能量源，所述电磁冲击发生机构与所述熔积能量源同步移动；所述熔积能量源以丝材为原料进行电弧熔积成形，待所述丝材熔化沉积后，所述电磁冲击发生机构产生脉冲电磁场，所述电磁场对熔积区域后的高温熔凝微区进行电磁冲击。本发明专利技术可以抑制气孔、未融合、微裂纹等冶金缺陷，打破再结晶过程，细化晶粒，缓解甚至消除成形件拉应力，抑制成形制件变形，避免开裂，进而提高金属构件的成形质量和力学性能。

A device and method for manufacturing electromagnetic impact composite arc additive

【技术实现步骤摘要】
一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置及方法
本专利技术属于增材制造相关
，更具体地，涉及一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置及方法。
技术介绍
金属增材制造技术一般运用高能束(激光、电磁束或者电弧)进行局部金属丝材/粉材熔化沉积，金属零件经历周期性急冷急热、熔化、凝固和固态相变，材料空间和时间上的不均匀膨胀和收缩导致构件复杂的热应力和变形，而堆积过程中夹杂、气孔和未融合等高质量缺陷以及局部特殊热现象导致的组织缺陷都是损害零件性能的因素，为了消除这些缺陷并提高零件性能，一方面要优化并严格控制堆积制造工艺，辅以先进的实时无损检测技术；另一方面为增材制造技术开发面向提高零件性能的辅助手段，减小成形件残余应力和变形、控制其缺陷和组织形态以提高机械性能。尽管电弧增材制造堆积分辨率比电子束增材制造和激光增材制造低，不适合极其复杂结构零件的制造，但是电弧熔积的设备简单，堆积效率高，成本低，在制造大中型商用金属零件和修复再制造等领域具有显著竞争优势。目前，电弧增材制造技术主要的研究目的和热点之一是要探索克服其自身缺点和不足的途径，实现“控形”与“控性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置，其特征在于：/n所述装置包括熔积能量源(2)、柔性夹具及电磁冲击发生机构，所述电磁冲击发生机构通过所述柔性夹具连接于所述熔积能量源(2)，所述电磁冲击发生机构与所述熔积能量源(2)同步移动；/n所述熔积能量源(2)以丝材为原料进行电弧熔积成形，待所述丝材熔化沉积后，所述电磁冲击发生机构产生电磁场，所述电磁场对熔积区域后的高温熔凝微区(6)进行电磁冲击。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁冲击复合电弧增材制造的装置，其特征在于：
所述装置包括熔积能量源(2)、柔性夹具及电磁冲击发生机构，所述电磁冲击发生机构通过所述柔性夹具连接于所述熔积能量源(2)，所述电磁冲击发生机构与所述熔积能量源(2)同步移动；
所述熔积能量源(2)以丝材为原料进行电弧熔积成形，待所述丝材熔化沉积后，所述电磁冲击发生机构产生电磁场，所述电磁场对熔积区域后的高温熔凝微区(6)进行电磁冲击。


2.如权利要求1所述的电磁冲击复合电弧增材制造的装置，其特征在于：通过改变所述电磁场的频率和脉冲强度或者通过所述柔性夹具调整所述电磁冲击发生机构相对于所述熔积能量源(2)的位姿来改变作用于所述高温熔凝微区(6)的电磁力的大小及作用区域。


3.如权利要求1所述的电磁冲击复合电弧增材制造的装置，其特征在于：所述电磁场由交变磁场和脉冲电场耦合而成，所述交变磁场的强度为100～10000A/m，频率为1～100Hz；所述脉冲电场的峰值电流为10A～1000A，脉冲周期为0.01～1.0s。


4.如权利要求1所述的电磁冲击复合电弧增材制造的装置，其特征在于：所述电磁冲击发生机构包括导磁铁芯(3)、导磁发生线圈及集磁头(5)，所述导磁铁芯(3)的一端连接于所述集磁头(5)，所述集...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海鸥，赵旭山，李润声，王桂兰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42