[发明专利]一种铝合金电弧增材制造在线热处理装置及方法

权利要求书

1.一种铝合金电弧增材制造在线热处理装置，其特征在于，包括冷却装置（2）、加热装置（4）、测温装置、温度控制反馈装置（14）和热处理机械臂（3），测温装置包括表面测温装置（5）和基板测温装置（13），所述冷却装置（2）、加热装置（4）和表面测温装置（5）安装在热处理机械臂（3）上；

加热装置（4）用于对打印件加热达到指定热处理温度，冷却装置（2）用于打印件降温；测温装置对打印件表面和基板的温度进行实时检测，并将温度信息反馈给温度控制反馈装置（14），通过控制加热装置（4）和冷却装置（2），实现打印件温度控制；加热装置（4）为激光加热、电磁加热或电弧加热；

冷却装置（2）的冷却方式为气冷，或者气冷与水冷两者组合，冷却装置（2）的冷却板材料为铜板；气冷冷却方式中，冷却装置（2）连接压缩空气装置，并在冷却装置内表面开有若干排气孔，所述冷却装置（2）包括连接块（15）、下表面有滑槽的横梁（16）、滑动杆（17）、连接片（18）、导向轮（19）、气孔板（20）和气冷装置，连接块（15）螺接于热处理机械臂（3）上，滑动杆（17）可在横梁（16）下表面滑动，滑动杆（17）通过连接片（18）与气冷装置连接，气冷装置通过导向轮（19）搭载在打印件上，气冷装置连接压缩空气装置，通过气孔板（20）向打印件吹送冷却气体；冷却装置（2）与打印件随型。

2.一种基于权利要求1所述装置的铝合金电弧增材制造在线热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，首先将加热装置（4）、表面测温装置（5）、冷却装置（2）安装在热处理机械臂（3）上，基板测温装置（13）安装在打印件（8）的基板上，焊枪（6）安装在增材制造机械臂（7）上，将轨迹程序导入到热处理机械臂（3）、增材制造机械臂（7）的控制器中；

步骤2，焊枪（6）按照零件分层设计轨迹进行移动并打印，加热装置（4）跟随焊枪（6）对已打印完区域进行扫描加热；

步骤3，表面测温装置（5）、基板测温装置（13）检测打印件（8）的实时温度，并将温度数据传输给控制反馈装置（14）；当打印件温度高于热处理温度时，加热装置（4）停止，冷却装置（2）启动对打印件（8）进行整体冷却；当打印件（8）温度低于热处理温度时，冷却装置（2）停止，加热装置（4）启动对打印件（8）进行整体加热；冷却装置（2）与加热装置（4）共同作用，使得打印件（8）温度保持在热处理温度；

步骤4，重复步骤2与步骤3直至打印结束，增材制造装置停止工作，加热装置（4）、测温装置、冷却装置（2）作用使最终打印件（8）进行保温；

步骤5，待打印件（8）整体热处理时间达到后，关闭加热装置（4）停止加热，冷却装置（2）对打印件（8）整体进行冷却，待打印件（8）冷却至室温，关闭冷却装置（2）。