[发明专利]一种复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的装置与方法

权利要求书

1.一种复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的装置，其特征在于，包括红外实时测温系统(1)、电弧增材系统(2)和豪克能滚压系统(3)三部分：

所述红外实时测温系统包括红外热像仪(11)、成像温度分析平台(12)、数据线(13)，其中，所述红外热像仪的测试温度范围为100℃～1800℃，所述红外热像仪连接成像温度分析平台，实时监控电弧增材过程的热输入；

所述电弧增材系统包括电弧增材电源、机器人、机器人控制柜、送丝机构(21)、基板(22)、沉积构件(23)、保护气(24)以及焊枪(25)，所述电弧增材系统连接成像温度分析平台，实时控制电弧增材过程的热输入；

所述豪克能滚压系统包括滚轮(31)、豪克能设备(32)、控制器(33)，所述滚轮和豪克能设备的移动由同一台控制器控制，所述控制器与成像温度分析平台相连接，沿增材路径实时冲击和碾压。

2.根据权利要求1所述的复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的装置，其特征在于，所述豪克能振动设备位于滚轮的上方，两者均垂直作用于增材构件上表面。

3.根据权利要求1所述的复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的装置，其特征在于，所述豪克能冲击设备作用于滚轮上，滚轮与增材件表面接触，在挤压沉积层的同时对其进行振动冲击，挤压轮的宽度略大于单道焊缝宽度。

4.一种复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：

(1).构建增材几何数模，并将其导入到增材成形的分层软件中，规划设置增材路径；

(2).将打磨处理后的基板装夹固定于焊接工作平台上，调试红外热像仪等相关设备；

(3).开启红外热像仪设备，实时监控增材过程中增材构件的温度变化，并同步传输到豪克能设备与滚压设备的移动控制器内；

(4).开启豪克能设备电源、滚压设备电源、焊接电源，确定基板上的增材起点，开始增材；

(5).按照规划的增材路径完成电弧增材，依次关闭焊接电源、豪克能设备、滚压设备。

5.根据权利要求4所述的复合能量冲击消除电弧增材制造残余应力的方法，其特征在于，根据金属材料的性能参数、增材的高度选择豪克能振动参数和滚压参数；根据红外热像仪监控的实时温度确定增材焊枪与滚压轮之间的距离，使豪克能滚压区域在增材金属的重结晶温度范围内。