[发明专利]一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法

权利要求书

1.一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法，所述的碳钢结构件为柱型旋转壳体和锥形旋转壳体复合结构件，其特征在于，该碳钢结构件为200～800层圆环形堆敷层堆敷成碳钢结构件；

采用独立填丝方式配合自压缩电弧热源进行旋转件的分层堆敷成型，即将丝材送进，自压缩电弧熔化丝材进行金属堆敷，保持焊枪于起弧点，旋转变位机，完成一层圆环形堆敷层；然后焊枪增加一个固定高度，重复上述堆敷方式形成下一层堆敷层，如此往复循环，最终由200～800层圆环形堆敷层累积叠加形成柱型和锥形旋转壳体复合结构件；

堆敷时，相邻堆敷层采用同向堆敷，各圆环形堆敷层成形的起弧点和熄弧点重合，且变位机的旋转方向始终一致；

该方法具体包含如下步骤：

1)在碳钢基材上选取起弧点，焊枪保持位置不变，变位机顺时针旋转365°～380°，开始柱型旋转壳体第一层圆环形堆敷层的堆敷，保证熄弧点与起弧点重叠，轨迹闭合；

2)完成柱型旋转壳体第一层圆环形堆敷层的堆敷后，变位机逆时针旋转365°～380°，回到初始位置，焊枪原位置升高0.3～2.0mm，变位机旋转365°～380°，开始第二层圆环形堆敷层的堆敷，堆敷的方向与第一层相同；

3)完成第二层圆环形堆敷层的堆敷后，重复步骤2)，完成柱型旋转壳体的堆敷；

4)然后变位机倾斜10°～60°，接着在柱形结构壳体的顶层选取起弧点，焊枪位置保持不变，变位机顺时针旋转365°～380°，开始锥形旋转壳体第一层圆环形堆敷层的堆敷；

5)完成锥形旋转壳体第一层圆环形堆敷层的堆敷后，变位机逆时针旋转365°～380°，回到初始位置，焊枪原位置升高0.3～2.0mm，变位机顺时针旋转365°～380°，开始锥形旋转壳体第二层圆环形堆敷层的堆敷，堆敷的方向与第一层相同；

6)完成第二层圆环形堆敷层的堆敷后，重复步骤5)，完成锥形旋转壳体堆敷成形，即得到柱型旋转壳体和锥形旋转壳体复合结构件。

2.根据权利要求1所述的一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法，其特征在于，所述的自压缩电弧堆敷电流为80～200A，堆敷速度20～60cm/min，填丝速度0.8～2.0m/min。

3.根据权利要求1所述的一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法，其特征在于，所述的圆环形堆敷层宽度为3.0～8.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法，其特征在于，所述的自压缩电弧为自压缩等离子弧。

5.根据权利要求1所述的一种碳钢结构件自压缩电弧增材制造方法，其特征在于，所述的基材为Q235碳钢，丝材为Ф0.8～Ф2.0mm的H08Mn2Si。