一种固态增材方法技术

技术编号:40091768 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-23 16:19
本发明专利技术涉及一种固态增材方法,包括以下步骤:将圆形的耗材棒设于空心搅拌工具中;根据涂层高度设定空心搅拌工具底面与基础面之间的间隙;通过第一转速驱动空心搅拌工具旋转;通过第二转速驱动耗材棒旋转,第二转速与第一转速的角速度不同从而形成差速,使得耗材棒与空心搅拌工具内壁摩擦产生热形变,在空心搅拌工具中得到塑性形变流;下压耗材棒使塑性形变流与基础面摩擦接触;平移空心搅拌工具并搅拌基础面使得塑性形变流在基础面上形成涂层。本发明专利技术中由于第二转速与所述第一转速的角速度不同从而形成差速,使得耗材棒与空心搅拌工具内壁摩擦产生热形变形成塑性形变流,降低耗材棒所需下压力,并提高固态增材效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态增材,尤其是涉及一种固态增材方法


技术介绍

1、固态增材是采用内部填充耗材棒的空心搅拌工具,带动耗材棒旋转并水平移动,耗材棒在旋转的同时还相对空心搅拌工具向下移动与基材上表面或者已经形成涂层的上表面接触,耗材棒底端与基材相对运动发生剧烈摩擦形变产热,形成塑性形变流后与空心搅拌工具的轴肩作用形成涂层,并涂覆在基材上。

2、一方面,在现有技术中,耗材棒所需下压力过大,难以实现高温合金的固态增材制造。因为固态增材制造技术中热源是耗材棒在旋转下压及空心搅拌工具作用下剧烈形变产热,对于在高温合金等高温性能优异的材料难以实现剧烈形变导致固态增材技术无法对其应用。因为以往方法均需要耗材棒受到较大的下压力,方可实现剧烈摩擦产生热,增材过程热源在耗材棒端面和空心搅拌工具端面,而较大的下压力使得耗材棒长度被限制。

3、另一方面,现有技术难以实现对固态增材制造中温度的控制。温度控制于固态增材工具的寿命非常重要,如固态增材过程发生热积累会影响搅拌头寿命,及增材产品的性能,后一涂层温度过高影响前一涂层的微观结构以至于构件整体性能。

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【技术保护点】

1.一种固态增材方法,利用耗材棒在基础面上形成涂层,所述基础面包括基材的上表面或已经形成涂层的上表面,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的固态增材方法,其特征在于,所述空心搅拌工具的内壁下部为向外扩张的喇叭口,以将空心搅拌工具的内壁的所受到的耗棒材膨胀产生的反作用力分解为横向力与竖向力。

3.根据权利要求2所述的固态增材方法,其特征在于,所述向外扩张的角度为0.1-7度。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的固态增材方法,其特征在于,在所述将耗材棒设于空心搅拌工具中之后,还包括:

5.根据权利要求4所述的固态增材方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种固态增材方法,利用耗材棒在基础面上形成涂层,所述基础面包括基材的上表面或已经形成涂层的上表面,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的固态增材方法,其特征在于,所述空心搅拌工具的内壁下部为向外扩张的喇叭口,以将空心搅拌工具的内壁的所受到的耗棒材膨胀产生的反作用力分解为横向力与竖向力。

3.根据权利要求2所述的固态增材方法,其特征在于,所述向外扩张的角度为0.1-7度。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的固态增材方法,其特征在于,在所述将耗材棒设于空心搅拌工具中之后,还包括:

5.根据权利要求4所述的固态增材方法,其特征在于,所述加热步骤采用电感加热器、火焰喷射加热、激光加热、超声波震动加热、等离子体喷射加热或者电弧加热中的至少一种方式加热所述空心搅拌工具和/或所述空心搅拌工具中的耗材棒。

6.根据权利要求1-3或5任意一项所述的固态增材方法,其特征在于,所述方法还包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:郭达伟李文晓朱志雄徐晓霞汪虎杨国舜郭志达谭立武
申请(专利权)人:澳门发展及质量研究所
类型:发明
国别省市:

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