水陆两用原位电弧增材制造设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：包括宽禁带增材电源、潜水送丝机、焊炬、保护装置、机器人、压缩气装置和保护气装置；所述焊炬与机器人连接，以实现机器人带动焊炬移动进行电弧增材操作；所述宽禁带增材电源、潜水送丝机和焊炬依次连接；所述潜水送丝机还与保护气装置连接；所述宽禁带增材电源分别与压缩气装置和保护气装置连接，以实现压缩气装置和保护气装置的打开和关闭。该设备可实现水陆两用，可形成高挺度高速气幕以形成局部干燥空间，便于获取焊丝与母材之间距离，可提高电弧增材制造工艺质量。

In situ arc additive manufacturing equipment for land and water

【技术实现步骤摘要】
水陆两用原位电弧增材制造设备
本技术涉及电弧增材制造
，更具体地说，涉及水陆两用原位电弧增材制造设备。
技术介绍
电弧增材制造具有设备成本低廉、材料利用率高、结构尺寸适应性广等特点，相较于传统制造技术更具有柔性化、个性化的优势，在海洋资源开发、海洋工程建设、船舶装备设计制造以及应急修复等领域具有广阔的应用前景。按作业位置的不同，应用在海工领域的电弧增材制造可分为水线以上的电弧增材制造与水下电弧增材制造。水线以上的电弧增材制造与常规的陆上增材制造工况类似，可直接应用陆上设备；而水下电弧增材制造则面临海洋环境的考验，复杂的水下工况对电弧稳定性造成显著影响进而决定成形过程以及工艺效果的一致性，其对控制电弧能量的电源及相关设备等具有更高要求。水下电弧增材制造可分为湿法、干法以及局部干法三种类型。其中，湿法仅通过药芯焊丝进行自保护形式的水下作业而无排水措施，设备简单经济，但存在成型质量差等不足；干法应用压力容器将待焊区域隔离排水，使电弧燃烧环境接近于陆上作业工况，因而具有成型质量高的优点，但其配套设备造价昂贵且施工周期长、效率低；局本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：包括宽禁带增材电源、潜水送丝机、焊炬、保护装置、机器人、压缩气装置和保护气装置；/n所述焊炬与机器人连接，以实现机器人带动焊炬移动进行电弧增材操作；所述宽禁带增材电源、潜水送丝机和焊炬依次连接；所述潜水送丝机还与保护气装置连接；所述宽禁带增材电源分别与压缩气装置和保护气装置连接，以实现压缩气装置和保护气装置的打开和关闭；/n所述保护装置包括内外套设的内筒和外罩；所述内筒形成内通孔；内通孔的顶部通过螺纹与焊炬的端部连接；外罩和内筒之间形成开口向下、呈收敛形的层间收敛腔体；层间收敛腔体壁设有螺旋结构；所述外罩连接有至少一个进气管；压缩气装置通过进气...

【技术特征摘要】
1.一种水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：包括宽禁带增材电源、潜水送丝机、焊炬、保护装置、机器人、压缩气装置和保护气装置；
所述焊炬与机器人连接，以实现机器人带动焊炬移动进行电弧增材操作；所述宽禁带增材电源、潜水送丝机和焊炬依次连接；所述潜水送丝机还与保护气装置连接；所述宽禁带增材电源分别与压缩气装置和保护气装置连接，以实现压缩气装置和保护气装置的打开和关闭；
所述保护装置包括内外套设的内筒和外罩；所述内筒形成内通孔；内通孔的顶部通过螺纹与焊炬的端部连接；外罩和内筒之间形成开口向下、呈收敛形的层间收敛腔体；层间收敛腔体壁设有螺旋结构；所述外罩连接有至少一个进气管；压缩气装置通过进气管与层间收敛腔体连通。


2.根据权利要求1所述的水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：所述螺旋结构包括沿外罩内壁设置的螺旋线凸纹和绕内筒外壁设置的螺旋形凸起。


3.根据权利要求1所述的水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：所述焊炬远离保护装置的一端固定于潜水送丝机的密封罩上，使潜水送丝机输出的焊丝经过焊炬伸出到内通孔中；潜水送丝机的密封罩还与保护气装置相连，使保护气装置输出的保护气通过潜水送丝机和焊炬流入到内通孔中。


4.根据权利要求1所述的水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：所述进气管为两个以上；各个进气管分别与外罩连接；各个进气管分别与层间收敛腔体相切，以使压缩气体进入层间收敛腔体后形成旋转气流。


5.根据权利要求1所述的水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：还包括用于获取焊丝与母材之间距离的视觉传感器；视觉传感器设置在机器人上，并与机器人信号连接。


6.根据权利要求1所述的水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：所述宽禁带增材电源包括主电路和控制电路；
所述主电路包括依次连接的输入整流滤波电路、宽禁带全桥逆变电路、高频变压器和宽禁带全波整流滤波电路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振民，钟启明，徐孟嘉，张芩，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44