一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。本发明专利技术还提供一种成型气氛室外连续送丝方法，进行大型钛合金、不锈钢等零件的增材制造。本发明专利技术提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法，在成型过程中更换新丝时无需打开成型气氛室，在成型气氛室外完成接丝操作，避免打开成型气氛室后需重新置换成型气氛室内的空气，可大幅提高大型钛合金、不锈钢等零件的成型效率，大幅降低大型金属零件电弧增材制造的生产周期、惰性气体消耗和开裂风险。

A continuous wire feeding device and its method for outdoor molding atmosphere

【技术实现步骤摘要】
一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法
本专利技术所属领域为增材制造
，具体涉及一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法。
技术介绍
电弧熔丝增材制造方法具有沉积效率较高、原材料利用率高、生产成本低的优点，可用于大型复杂金属构件的生产。钛合金、不锈钢构件的电弧熔丝增材制造应在惰性成型气氛室内进行，现有技术中送丝盘一般置于成型气氛室内。由于市售的丝材单盘重量有限，在大型零件的生产时，需多次中断生产过程，更换新丝。因此，对于成型气氛室内送丝的电弧增材制造设备，成型气氛室需要多次打开。每次成型气氛室打开后，需重新充气、洗气，造成惰性气体的大量浪费，同时还增加了成型周期。另一方面，中断成型后，未完成成型的零件在温度下降过程中，残余应力不断增加，存在残余应力过大而开裂的风险。
技术实现思路
为了至少解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案是提供一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法，采用本专利技术提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法成型大型钛合金、不锈钢等零件时，成型过程中更换新丝时无需打开成型气氛室，在成型气氛室外完成接丝操作，可大幅降低大型金属零件电弧增材制造的生产周期、惰性气体消耗和开裂风险。为了至少实现上述目的之一，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。进一步地，所述气氛过渡室包括有连接管、进气口、出气口和进丝口，所述连接管设置在所述成型气氛室与所述气氛过渡室之间。进一步地，所述气氛过渡室可通过所述进气口持续充惰性气体形成微正压环境。进一步地，所述送丝机构包括丝材和送丝盘，所述丝材缠绕在所述送丝盘上，所述丝材通过所述进丝口进入所述气氛过渡室内，并通过所述连接管进入所述成型气氛室内进一步地，还包括成型气氛室外接丝结构，所述成型气氛室外接丝结构包括电阻对焊机和修磨机。本专利技术还提供一种根据上述的成型气氛室外连续送丝装置的送丝方法，包括以下步骤：步骤1，向成型气氛室内充入惰性气体；步骤2，向所述气氛过渡室内持续充入惰性气体，形成微正压环境；步骤3，送丝机构通过气氛过渡室向成型气氛室输送丝材；步骤4，所述送丝机构内丝材用尽前，更换丝材；步骤5，重复步骤3和步骤4，直至增材制造完成。进一步地，所述惰性气体为氩气。进一步地，在所述步骤4中，在所述丝材用尽前，将剩余丝材与新送丝盘的新丝材进行原位连接。进一步地，所述原位连接为将所述剩余丝材和新丝材的端头剪切打磨平整，采用电阻对焊机将新丝材与剩余丝材焊接在一起，然后通过修磨机将接头处修磨平滑。进一步地，所述成型气氛室内氧含量设置为200ppm。本专利技术提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法与现有技术相比，有益效果在于：(1)采用本专利技术的技术方案在成型大型钛合金、不锈钢等零件时，成型效率大幅提高。成型过程中丝材用尽时，无需打开成型气氛室，可在成型气氛室外完成丝材的更换与接续，避免打开成型气氛室后需重新采用惰性气体长时间置换成型气氛室内的空气。(2)采用本专利技术的技术方案在成型大型钛合金、不锈钢等零件时，惰性气体消耗大幅降低。成型过程中丝材用尽时，无需打开成型气氛室，可在成型气氛室外完成丝材的更换与接续，避免打开成型气氛室后需大量消耗惰性气体置换成型气氛室内的空气。(3)采用本专利技术的方案在成型大型钛合金、不锈钢等零件时，可减少成型过程中的残余应力，零件开裂风险降低。成型过程中丝材用尽时，更换新丝、接丝时间短，未完成成型的大型金属零件温度下降不多，避免了长时间中断成型，残余应力大幅增加而导致开裂的风险。总之，本专利技术提出了一种成型效率高、开裂风险低、惰性气体的消耗少、生产成本低、实用性强的成型气氛室外连续送丝装置及其方法，其具有广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术成型气氛室外送丝结构示意图；图2是本专利技术成型气氛室外接丝结构示意图。其中，附图标记说明如下：1-成型气氛室，2-气氛过渡室，3-连接管，4-进气口，5-进丝口，6-出气口，7-丝材，8-送丝盘，9-电阻对焊机，10-剩余丝材，11-新丝材，12-修磨机，13-送丝机构。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下，将通过具体实施例对本专利技术提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法作详细说明：如图1-2所示，本专利技术所述的成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室1，气氛过渡室2，送丝机构13，所述气氛过渡室2设置在所述成型气氛室1的外侧壁上，所述送丝机构13设置在气氛过渡室2远离成型气氛室1的一侧，并通过气氛过渡室2向成型气氛室1送丝；本专利技术所述的气氛过渡室2上设置有连接管3、进气口4、出气口6和进丝口5，所述连接管3设置在所述成型气氛室1与气氛过渡室2之间，所述送丝机构13的丝材7缠绕在送丝盘8上，其通过所述进丝口5进入气氛过渡室2并通过连接管3送入成型气氛室1内；本专利技术还提供一种成型气氛室外接丝结构，用于将剩余丝材10与新的送丝盘8上的新丝材11进行原位连接。所述成型气氛室外接丝结构包括电阻对焊机9和修磨机12。连接前修磨机12将所述剩余丝材10和新丝材11的端头剪切打磨平整，采用电阻对焊机9将新丝材11与剩余丝材10焊接在一起，然后通过修磨机12将接头处修磨平滑。本专利技术所述的一种采用成型气氛室外连续送丝及增材制造方法，包括以下步骤：步骤1，向成型气氛室1内充入惰性气体，所述成型气氛室1氧含量设置为200ppm；步骤2，通过所述进气口4向气氛过渡室2内持续充入氩气形成微正压环境，以隔绝空气通过进丝口5进入成型气氛室1；步骤3，装入送丝盘8，所述送丝盘8上的丝材7通过气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，其特征在于，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。/n

【技术特征摘要】
1.一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，其特征在于，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。


2.根据权利要求1所述的成型气氛室外连续送丝装置，其特征在于，所述气氛过渡室包括有连接管、进气口、出气口和进丝口，所述连接管设置在所述成型气氛室与所述气氛过渡室之间。


3.根据权利要求2所述的成型气氛室外连续送丝装置，其特征在于，所述气氛过渡室可通过所述进气口持续充惰性气体形成微正压环境。


4.根据权利要求3所述的成型气氛室外连续送丝装置，其特征在于，所述送丝机构包括丝材和送丝盘，所述丝材缠绕在所述送丝盘上，所述丝材通过所述进丝口进入所述气氛过渡室内，并通过所述连接管进入所述成型气氛室内。


5.根据权利要求4所述的成型气氛室外连续送丝装置，其特征在于，还包括成型气氛室外接丝结构，所述成型气氛室外接丝结构包括电阻对焊机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权，王福德，白景彬，罗志伟，张睿泽，冯晨，朱瑞灿，魏瑞刚，李跃，李晗，虞波，洪媛媛，
申请(专利权)人：首都航天机械有限公司，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11