面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热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领域，具体涉及一种面向电弧增材制造的基板‑丝材协同预热装置及方法。包括陶瓷片加热器，热电偶温度传感器，高热电阻丝，螺旋电阻丝，红外温度传感器以及预热控制器；陶瓷片加热器设置在基板下方，基板的一侧设有热电偶温度传感器，陶瓷片加热器内铺设有高热电阻丝；螺旋电阻丝设置在丝材的外周，红外温度传感器用于测量经过螺旋电阻丝加热之后的丝材的温度。本发明专利技术对基板进行预热，改善增材第一层的宏观形貌，增强熔敷金属与基板母材金属的冶金结合，减少熔融金属的凝固速率，有利于熔池内气体的逸出；且丝材送丝过程中同步进行预热，在不提高焊机电流的情况下，增大金属熔敷量，降低氧化，改善微观组织的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热装置及方法
本专利技术属于增材制造领域，具体涉及一种面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热装置及方法。
技术介绍
增材制造技术可直接低成本一体化制造复杂构件，成为最具潜力的材料加工技术。针对大尺寸复杂构件的低成本、高效快速近净成形，基于堆焊技术发展起来的电弧增材制造技术成为最合适的方法。目前，电弧增材制造技术已经较为成熟，但是在成形形貌、应力控制和组织均匀性等方面还存在问题需要解决。对于铝、镁合金等轻合金材料而言这些问题更加突出。一方面，因为铝、镁合金自身散热性能好，增材过程中用于熔化丝材和母材的热量被快速传递到远离熔敷区的位置，另一方面，电弧增材过程中增材件和基板整体温度不均匀也会导致材料出现较大的焊接应力，这就要求基板的厚度不能太薄。对于厚度较大的基板，如果没有提前预热，直接进行轻合金增材，会出现熔敷金属铺展不开的问题。由于增材制造过程是一层一层的堆积起来，如果不解决熔敷金属铺展不开的问题，将对增材构件的最终质量产生影响，严重的甚至导致构件报废。
技术实现思路
>本专利技术的目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热装置，其特征在于，包括陶瓷片加热器(10)，热电偶温度传感器(5)，高热电阻丝(12)，螺旋电阻丝(3)，红外温度传感器(1)以及预热控制器(4)；/n所述陶瓷片加热器(10)设置在基板(9)下方，用于对基板(9)进行加热，所述基板(9)的一侧设有热电偶温度传感器(5)，所述陶瓷片加热器(10)内铺设有高热电阻丝(12)，所述高热电阻丝(12)和热电偶温度传感器(5)均与预热控制器(4)电连接；/n所述螺旋电阻丝(3)设置在丝材(2)的外周，用于对穿过螺旋电阻丝(3)的丝材(2)进行加热，所述螺旋电阻丝(3)固定在焊枪支架上，所述焊枪支架上固定有红外...

【技术特征摘要】
1.一种面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热装置，其特征在于，包括陶瓷片加热器(10)，热电偶温度传感器(5)，高热电阻丝(12)，螺旋电阻丝(3)，红外温度传感器(1)以及预热控制器(4)；
所述陶瓷片加热器(10)设置在基板(9)下方，用于对基板(9)进行加热，所述基板(9)的一侧设有热电偶温度传感器(5)，所述陶瓷片加热器(10)内铺设有高热电阻丝(12)，所述高热电阻丝(12)和热电偶温度传感器(5)均与预热控制器(4)电连接；
所述螺旋电阻丝(3)设置在丝材(2)的外周，用于对穿过螺旋电阻丝(3)的丝材(2)进行加热，所述螺旋电阻丝(3)固定在焊枪支架上，所述焊枪支架上固定有红外温度传感器(1)，所述红外温度传感器(1)用于测量经过螺旋电阻丝(3)加热之后的丝材(2)的温度，所述螺旋电阻丝(3)和红外温度传感器(1)与预热控制器(4)电连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基板(9)为轻合金材料，所述丝材(2)为轻合金材料焊丝。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述基板(9)的厚度≥5mm，外形尺寸长≥100mm×宽≥100mm，所述丝材(2)直径为0.8-1.6mm。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述预热控制器(4)对基板(9)预热温度范围为50-400℃，预热控制器(4)对丝材(2)预热温度范围为100-300℃。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预热控制器(4)包括数显调节仪，电源开关，加热开关和紧急安全开关；所述数显调节仪用于显示和调节预热温度。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述陶瓷片加热器(10)内开有小孔让高热电阻丝(12)穿过，高热电阻丝(12)通过并联的方式与预热控制器(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：范霁康，朱科宇，王克鸿，杨东青，彭勇，李晓鹏，周琦，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32