[发明专利]一种多材料整体结构件的电弧增材制造方法

权利要求书

1.一种多材料整体结构件的电弧增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

构建目标结构件的三维实体模型，然后经切片处理，生成加工程序，并导入控制系统；

使用装配有n套送丝机的电弧增材制造设备按照所述加工程序进行电弧增材制造，得到多材料整体结构件；所述电弧增材制造过程中，所述n套送丝机分为m组，每组同时送一种丝材，m组送丝机连续交替使用，熔滴的过渡模式为接触式过渡模式；

所述n为4，m为2；所述多材料整体结构件为钛合金整体结构件；

当所述钛合金整体结构件为钛合金薄壁梯度结构件时，制备TA15钛合金梯度层的参数为：采用两套送丝机同时送TA15钛合金丝材，所述TA15钛合金丝材的直径为1.5～1.7mm，电弧长度为9～10mm，峰值电流为290～310A，峰值电流时间占比为40～45％，基值电流为54～66A，焊机的脉冲频率为2.2～2.6Hz，焊机的钨极保护气为氩气，流量为18～22L/min，焊接速度为350～370mm/min，各热丝电源与对应丝材的连接点与对应丝材的熔化端的距离为18～20cm，两个热丝电源的电流均为135～145A，层高为2.4～2.6mm，两个TA15钛合金丝材的送丝速率均为1.4～1.6m/min；

当所述钛合金整体结构件为钛合金薄壁梯度结构件时，制备TC18钛合金梯度层的参数为：采用两套送丝机同时送TC18钛合金丝材，所述TC18钛合金丝材的直径为1.5～1.7mm，电弧长度为9～10mm，峰值电流为295～315A，峰值电流时间占比为42～48％，基值电流为57～69A，焊机的脉冲频率为2.2～2.6Hz，焊机的钨极保护气为氩气，流量为18～22L/min，焊接速度为350～370mm/min，各热丝电源与对应丝材的连接点与对应丝材的熔化端的距离为18～20cm，两个热丝电源的电流均为145～155A，层高为2.4～2.6mm，两个TC18钛合金丝材的送丝速率均为1.4～1.6m/min；

当所述钛合金整体结构件为钛合金薄壁梯度结构件时，制备TC4或TC11钛合金梯度层的参数为：采用两套送丝机同时送TC4钛合金丝材或TC11钛合金丝材，所述TC4钛合金丝材或TC11钛合金丝材的直径为1.5～1.7mm；电弧长度为9～10mm，峰值电流为290～310A，峰值电流时间占比为40～45％，基值电流为56～68A，焊机的脉冲频率为2.2～2.6Hz，焊机的钨极保护气为氩气，流量为18～22L/min，焊接速度为350～370mm/min，各热丝电源与对应丝材的连接点与对应丝材的熔化端的距离为18～20cm，各热丝电源的电流均为135～145A，层高为2.4～2.6mm，各钛合金丝材的送丝速率均为1.4～1.6m/min；

当所述钛合金整体结构件为钛合金实体梯度结构件时，制备TC4或TC11钛合金梯度层的参数为：采用两套送丝机同时送TC4钛合金丝材或TC11钛合金丝材，所述TC4钛合金丝材或TC11钛合金丝材的直径为1.5～1.7mm；电弧长度为10～11mm，峰值电流为310～330A，峰值电流时间占比为42～48％，基值电流为74～86A，焊机的脉冲频率为2.2～2.6Hz，焊机的钨极保护气为氩气，流量为18～22L/min，焊接速度为380～420mm/min，各热丝电源与对应丝材的连接点与对应丝材的熔化端的距离为18～20cm，各热丝电源的电流均为145～154A，层高为3.3～3.7mm，各钛合金丝材的送丝速率均为1.4～1.6m/min。

2.根据权利要求1所述的多材料整体结构件的电弧增材制造方法，其特征在于，所述电弧增材制造过程中，对所用丝材进行辅助加热，所述辅助加热的方式为：将所述丝材与热丝电源的正极连接，所述热丝电源负极与工作台或基板连接。