[发明专利]一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法

说明书

本发明提供一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。本发明还提供一种成型气氛室外连续送丝方法，进行大型钛合金、不锈钢等零件的增材制造。本发明提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法，在成型过程中更换新丝时无需打开成型气氛室，在成型气氛室外完成接丝操作，避免打开成型气氛室后需重新置换成型气氛室内的空气，可大幅提高大型钛合金、不锈钢等零件的成型效率，大幅降低大型金属零件电弧增材制造的生产周期、惰性气体消耗和开裂风险。

技术领域

本发明所属领域为增材制造技术领域，具体涉及一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法。

背景技术

电弧熔丝增材制造方法具有沉积效率较高、原材料利用率高、生产成本低的优点，可用于大型复杂金属构件的生产。钛合金、不锈钢构件的电弧熔丝增材制造应在惰性成型气氛室内进行，现有技术中送丝盘一般置于成型气氛室内。由于市售的丝材单盘重量有限，在大型零件的生产时，需多次中断生产过程，更换新丝。因此，对于成型气氛室内送丝的电弧增材制造设备，成型气氛室需要多次打开。每次成型气氛室打开后，需重新充气、洗气，造成惰性气体的大量浪费，同时还增加了成型周期。另一方面，中断成型后，未完成成型的零件在温度下降过程中，残余应力不断增加，存在残余应力过大而开裂的风险。

发明内容

为了至少解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案是提供一种成型气氛室外连续送丝装置及其方法，采用本发明提供的成型气氛室外连续送丝装置及其方法成型大型钛合金、不锈钢等零件时，成型过程中更换新丝时无需打开成型气氛室，在成型气氛室外完成接丝操作，可大幅降低大型金属零件电弧增材制造的生产周期、惰性气体消耗和开裂风险。

为了至少实现上述目的之一，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种成型气氛室外连续送丝装置，包括：成型气氛室和送丝机构，还包括气氛过渡室，所述气氛过渡室设置在所述成型气氛室的外侧壁上，所述送丝机构设置在气氛过渡室远离成型气氛室的一侧，并通过所述气氛过渡室向所述成型气氛室送丝。

进一步地，所述气氛过渡室包括有连接管、进气口、出气口和进丝口，所述连接管设置在所述成型气氛室与所述气氛过渡室之间。

进一步地，所述气氛过渡室可通过所述进气口持续充惰性气体形成微正压环境。

进一步地，所述送丝机构包括丝材和送丝盘，所述丝材缠绕在所述送丝盘上，所述丝材通过所述进丝口进入所述气氛过渡室内，并通过所述连接管进入所述成型气氛室内

进一步地，还包括成型气氛室外接丝结构，所述成型气氛室外接丝结构包括电阻对焊机和修磨机。

本发明还提供一种根据上述的成型气氛室外连续送丝装置的送丝方法，包括以下步骤：

步骤1，向成型气氛室内充入惰性气体；

步骤2，向所述气氛过渡室内持续充入惰性气体，形成微正压环境；

步骤3，送丝机构通过气氛过渡室向成型气氛室输送丝材；

步骤4，所述送丝机构内丝材用尽前，更换丝材；

步骤5，重复步骤3和步骤4，直至增材制造完成。

进一步地，所述惰性气体为氩气。

进一步地，在所述步骤4中，在所述丝材用尽前，将剩余丝材与新送丝盘的新丝材进行原位连接。

进一步地，所述原位连接为将所述剩余丝材和新丝材的端头剪切打磨平整，采用电阻对焊机将新丝材与剩余丝材焊接在一起，然后通过修磨机将接头处修磨平滑。

进一步地，所述成型气氛室内氧含量设置为200ppm。