一种激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法技术

本发明专利技术公开了一种激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，在电弧增材制造过程中，向熔池中添加高熔点粉末，同时将振镜激光按照预设轨迹照射熔池增加熔池对流，使得粉末在熔池中弥散分布，熔池在凝固过程中形成具有细小晶粒的电弧增材制造构件，其包括以下步骤：(1)将焊枪、送粉管以及振镜激光按照电弧焊丝在前、激光在后的方式工装，调整送粉管位置保证粉末可进入熔池；(2)启动增材制造程序，在保护气体下实施激光协同送粉辅助电弧复合增材制造。本发明专利技术通过激光旁轴协同送粉的方式在熔池内引入高熔点粉末并使其弥散分布，从而促进晶粒细化，提高增材效率的同时有效提高了电弧增材构件的强度，实现了高效优质的电弧增材制造。制造。制造。

【技术实现步骤摘要】
一种激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法


[0001]本专利技术涉及电弧增材制造
，具体涉及一种激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法。

技术介绍

[0002]增材制造是通过采用逐层沉积材料的制造原理实现三维实体近净形部件制造。粉末熔化凝固的增材制造工艺是当前增材制造的主流技术，包括激光粉末床熔合和激光直接金属沉积工艺。这种增材制造技术具有明显优势，但周期较长效率不高。近年来，以电弧增材技术为代表的丝材增材制造技术是新兴增材制造技术具有高效率的明显优势。然而热源由具有高能量密度的激光转变为低能量密度的电弧时，热输入会显著增加。这种电弧增材带来的高热输入会导致增材件出现跨越多个层积道次的mm级粗大的柱状晶。粗大的柱状晶会导致各向异性且降低增材件的力学性能，严重制约了电弧增材制造技术的进一步发展。
[0003]目前大多数的研究主要通过外场辅助的方法实现晶粒细化，比如添加磁场、超声场以及同步轧制等。但由于外场的添加必然带来装备的复杂化及影响可达性。近年来将激光引入电弧实现激光电弧复合增材制造是极具前景的增材制造技术。相比传统使用电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，其特征在于，在增材制造过程中，向增材基板熔池中添加高熔点粉末，同时将振镜激光按照预设运动轨迹照射熔池增加熔池对流，使得高熔点粉末在熔池内弥散分布，熔池凝固后形成具有细小晶粒的堆积层。2.根据权利要求1所述的激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将焊枪、送粉管以及振镜激光按照电弧焊丝在前、激光在后的方式工装，调整送粉管位置，保证高熔点粉末可进入熔池；(2)在保护气氛下，焊枪上的焊丝受热形成熔池，将高熔点粉末通过送粉管送至熔池中，并在振镜激光的照射下弥散分布于熔池中，熔池凝固后形成具有细小晶粒的堆积层；(3)重复步骤(2)的操作，进行往复增材制造，得到电弧增材构件。3.根据权利要求2所述的激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，其特征在于，步骤(1)中，所述焊枪的电弧热源为冷金属过渡焊、熔化极惰性气体保护焊或非熔化极惰性气体保护焊。4.根据权利要求2所述的激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，其特征在于，步骤(1)中，工装后的电弧焊丝与激光的光丝间距为3mm～6mm。5.根据权利要求2所述的激光旁轴协同送粉辅助电弧复合增材制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓南，环鹏程，邸洪双，陈夏明，张庆宇，孙茜，沈鑫珺，陈宇，魏霞，王杰，郝星星，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：