[发明专利]一种不锈钢电弧增材制造装置及其工艺

说明书

本发明公开了一种不锈钢电弧增材制造装置，包括密闭操作间、焊枪、送丝机构、送丝管、基板、底座、热丝机、数控机床和焊机，基板、送丝管和焊枪位于密闭操作间内，送丝管与焊枪由数控机床的夹紧装置固定，送丝机构输送出来的丝材穿过送丝管，丝材由送丝管的第一端穿入，丝材由送丝管的第二端穿出，送丝管的第二端位于焊枪的下方，焊机的正极与焊枪电连接，焊机的负极与底座电连接，送丝机的正极与送丝管的第二端电连接，送丝机的负极与基板电连接，基板的下表面固定于底座的上表面。本发明的特点是减少焊枪的热输入从而使得熔道较窄，能够用于将精细的零件制造。

技术领域

本发明涉及不锈钢电弧增材制造技术领域，特别是涉及一种不锈钢电弧增材制造装置及其工艺。

背景技术

304L不锈钢是一种碳含量极低的奥氏体不锈钢，也被称为超低碳不锈钢，是核电设备中的重要结构材料，同时也广泛应用于化工、家具装饰和医疗行业。304L不锈钢具有良好的耐腐蚀性、成型性以及优异的塑性和韧性，在高温条件下性能良好，加工性能也比较优异。304L不锈钢构件的传统制造方法为车、铣等“减材制造”，这不仅会浪费很多原材料，还会因为加工方式的限制而不能加工一些复杂零部件。

增材制造的出现为制造304L构建提供了一种新的方法。作为一种快速成型技术，增材制造是一种有前途的制造方式，与传统的材料去除加工技术不同的是，增材制造是一种逐层堆积、“自下而上”的制造方法，这种方法不仅可以有效节省加工时间成本，减少后处理时间，也可以减少材料浪费，提高材料利用率。同时，增材制造技术可以摆脱模具的限制，在加工复杂零部件以及大型工业结构件制造中更具优势。

然而，传统电弧增材制造在制造过程中的热输出比较大，较高的热输入和较慢的冷却速度会导致不锈钢奥氏体晶粒的粗大，粗大的晶粒严重降低了不锈钢零件整体的力学性能，限制了电弧不锈钢增材制造的应用与推广。

另外，冷却通道设计在注塑成型中非常重要，因为它大大地影响了注塑循环时间和成型制品的质量。对于注塑成型而言，其成型周期主要注射、保压、冷却、开合模、顶出等阶段组成，其中，冷却时间约占用3/4成型周期。为了增加生产经济效益，需要降低冷却时间。另外，为了减少制品的翘曲变形，保证制品精度和表面质量，模具型腔表面温度分布的均匀性也十分重要。因此，冷却水道的研究显得尤其关键。

在传统模具制造业中，加工冷却通道的方法通常为深钻孔，故只能制造出直行的冷却通道。其最大的缺点在于不能与模腔表面始终保持一定距离，因而导致了塑件

上冷却不均匀甚至产生局部积热现象。

为此，本领域技术人员急需一种新型的不锈钢电弧增材制造工艺用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢电弧增材制造装置及其工艺，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，减少热输入，增快冷却速度，从而避免不锈钢奥氏体晶粒的粗大。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种不锈钢电弧增材制造装置，包括密闭操作间、焊枪、送丝机构、送丝管、基板、底座、热丝机、数控机床和焊机，所述基板、所述送丝管和所述焊枪位于所述密闭操作间内，所述送丝管与所述焊枪由所述数控机床的夹紧装置固定，所述送丝机构输送出来的丝材穿过所述送丝管，丝材由所述送丝管的第一端穿入，丝材由所述送丝管的第二端穿出，所述送丝管的第二端位于所述焊枪的下方，所述焊机的正极与所述焊枪电连接，所述焊机的负极与所述底座电连接，所述热丝机的正极与所述送丝管的第二端电连接，所述热丝机的负极与所述基板电连接，所述基板的下表面固定于所述底座的上表面。

本发明还公开了一种不锈钢电弧增材制造工艺，包括以下步骤：

S1：根据零件形状构建三维实体模型；

S2：将三维实体模型进行切片处理，并导入数控系统；