一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法技术

发明专利技术提供一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法。该方法中，电弧增材制造装置与超声振动装置之间柔性连接。面对具有不同制造特征的电弧增材制造过程，基于其变化的增材制造路径，在焊枪移动方向发生改变的节点自适应调整超声振动装置位姿；同时动态调整钨针的振动状态与振动位置，实现振动头的跟随熔池变相位振动，更好的利用超声振动的空化效应与振动效应，增大振动场对熔覆层的作用范围，此外通过气泡破碎引起液压冲击以改变流体的流动来抑制熔池不理想的流动模式，维持焊道的均匀形貌，实现电弧增材制造零件的保形增性，适用于大型复杂零件的制造成形。适用于大型复杂零件的制造成形。适用于大型复杂零件的制造成形。

【技术实现步骤摘要】
一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法


[0001]本专利技术涉及定向能量沉积
，特别涉及一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法。

技术介绍

[0002]电弧增材制造作为一种绿色制造技术，因其无需加工模具、直接成形、绿色可持续的优点被国内外学者广泛关注。与传统减材制造相比，电弧增材制造技术通过逐层堆叠沉积材料，借助计算机辅助设计直接成形任意形状三维零件，可提高材料利用率、节约制造成本并缩短制造周期，在金属零件的绿色、高效、可持续制造的发展方向具有独特优势。电弧增材制造技术以电弧为载热源，金属丝材为填充材料，具有沉积效率高、制造周期短、制造成本低、不受零件尺寸限制等优点，在大型和超大型零件快速制造领域具有较大的应用前景。但其仍存在一些不足，如复杂沉积件组织分布不均匀，熔池快速凝固时导致的气孔、裂纹、残余应力集中等问题，影响了零件的成形质量与机械性能，限制了电弧增材制造技术在金属制造与再制造领域的广泛应用。此外面向具有不同制造特征(曲面、凹槽、悬垂结构等)的复杂构件的电弧增材制造过程将不局限于水平基体上的沉积成形，倾斜基体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法，其特征在于：将增材制造焊枪置于成型起点位置处，将超声振动针置于电弧增材制造过程中熔池的前方；按照预定的增材制造路径进行电弧增材制造；在增材制造过程中，超声振动针跟随增材制造焊枪同步移动，并针对成形零件的不同制造特征自适应调整振动针的位姿；当沉积过程处于稳定状态时，超声振动针插入熔池对沉积熔融金属进行振荡搅拌，促进熔池晶粒细化与气体溢出的同时缓解熔池的不良流动模式。2.根据权利要求1所述的一种相位自适应的超声熔池搅拌保形电弧增材制造方法，其特征在于：通过柔性连接装置将增材制造焊枪与超声振动针装备在同一执行轴的末端；所述柔性连接装置包括法兰盘转接板(6)、焊枪法兰盘(3)、转接支架(4)、所述转动圆环(7)、转动转接滑块(17)和承载基板(8)；所述法兰盘转接板(6)的两侧板面分别记为A侧和B侧；所述法兰盘转接板(6)的A侧板面与执行轴末端固定连接；所述转动圆环(7)通过转接支架(4)支承在法兰盘转接板(6)的B侧；所述转动圆环(7)整体为环形圈体。所述转动圆环(7)的外侧壁上设有沿周向设置的环形滑槽；所述转动转接滑块(17)间隙配合在环形滑槽内且可沿环形滑槽旋转；所述承载基板(8)设置在转动圆环(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华军，黄如峰，伊浩，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：