一种电弧熔丝增材制造的成形方法技术

本发明专利技术公开了一种电弧熔丝增材制造的成形方法，所述方法包括：将钳式电磁铁与电弧焊枪分别固定于机器人上，使二者与工件基板之间存在不同的倾斜角，在钳式电磁铁产生的稳恒横向磁场下进行电弧熔丝增材制造；其中，根据最终成形产品的磁性大小，调整所述横向磁场的磁场强度，以实现改善焊缝成形、减小内部气孔缺陷、细化内部晶粒并抑制元素偏析；横向磁场的最佳磁场强度与最终成形产品的磁性大小成正相关。本发明专利技术优化残余应力分布，减小或消除微气孔缺陷，促进熔池散热，细化焊缝组织，抑制元素偏析，综合提升电弧增材构件的力学性能和耐腐蚀性能。且本发明专利技术根据最终成形产品的磁性大小，调整横向磁场的磁场强度，弥补了这一方面研究的空白。研究的空白。研究的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧熔丝增材制造的成形方法


[0001]本专利技术属于增材制造
，更具体地，涉及一种电弧熔丝增材制造的成形方法。

技术介绍

[0002]电弧熔丝增材制造技术是以电弧为热源熔化合金丝材，并基于冷金属过渡工艺，根据三维模型的切片算法和机器人的运动轨迹，由二维到三维逐层堆积增材成形的一种先进制造技术。相比于激光、电子束增材，电弧熔丝增材制造的效率更高，而且突破了密闭空间保护的限制，在成形大尺寸、复杂构件时愈加突显出高效率、低成本的优势。
[0003]目前关于电弧熔丝增材制造技术，已被应用于不锈钢、模具钢、高强钢、铝合金、镍基合金和钛合金等领域。为了减小或消除增材构件的内部气孔缺陷以及改善显微组织和力学性能，一些复合工艺如后续热处理、后续锻造、实时高频微铸锻、电磁辅助等也相继出现。例如，在专利文献CN105328317A中公开了一种外加纵向磁场控制CO2焊接飞溅率的系统，以减少熔滴短路过渡阶段的飞溅。在专利文献CN105798425A中公开了一种外加纵向磁场控制TIG焊接残余应力的系统，以降低焊缝温度梯度，优化残余应力分布。在专利文献本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧熔丝增材制造的成形方法，其特征在于，所述方法包括：将钳式电磁铁与电弧焊枪分别固定于机器人上，使二者与工件基板之间存在不同的倾斜角，在钳式电磁铁产生的稳恒横向磁场下进行电弧熔丝增材制造；其中，根据最终成形产品的磁性大小，调整所述横向磁场的磁场强度，以实现改善焊缝成形、减小内部气孔缺陷、细化内部晶粒并抑制元素偏析；所述横向磁场的最佳磁场强度与最终成形产品的磁性大小成正相关。2.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述根据最终成形产品的磁性大小，调整所述横向磁场的磁场强度，具体为：在最终成形产品中面心立方的比例大于85％时，所述钳式电磁铁在焊丝末端产生的横向磁场的磁场强度≤20.7mT；在最终成形产品中体心立方的比例大于95％时，所述钳式电磁铁在焊丝末端产生的横向磁场的磁场强度为26.4mT～59.6mT。3.如权利要求2所述的成形方法，其特征在于，所述钳式电磁铁产生的横向磁场通过在钳式电磁铁上连接直流励磁电源得到，所述直流励磁电源的励磁电流根据最终成形产品的磁性大小进行调整，在最终成形产品中面心立方的比例大于85％时，所述直流励磁电源的励磁电流≤1.5A，电压≤7.45V；在最终成形产品中体心立方的比例大于95％时，所述直流励磁电源的励磁电流为2A～4A，电压为9.54V～18.18V。4.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑志镇，仲杨，李建军，张良伟，张华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：