[发明专利]一种利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法

权利要求书

1.一种利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，石墨板对不锈钢基板加热，再使用等离子电弧加热熔化一定送丝速度比的高氮钢丝材和铁基碳化钨丝材，于堆敷层间对样件进行气罐喷枪环绕加热，堆敷后使用石墨板对基板和样件再加热进行制造；形成的铁基碳化钨-高氮钢材料中，其碳化钨质量分数为5.0~20.0%；

包括以下具体步骤如下：

1）使用石墨板加热不锈钢基板达到预设温度；

2）预设工艺参数：包括根据等离子电弧设定堆敷电流、堆敷速度、离子气和保护气流量，设定二种丝材送丝速度；

3）控制焊枪距离工件高度，在不锈钢基板上起弧后，利用等离子电弧加热，将高氮钢丝材和铁基碳化钨丝材同时送至电弧下熔化，按照预设机器人行走轨迹堆敷样件第一层；

4）使用气罐喷枪加热上一层堆敷层，调整层间温度达到期望值，样件旋转180°后，从上一层熄弧处附近开始堆敷下一层；

5）重复步骤4），直至达到预设尺寸要求后停止堆敷；

6）使用石墨板加热基板和堆敷样件，维持预设温度一定时间，并使用保温棉覆盖使其冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，高氮钢丝材的直径为0.8mm、1.0mm或1.2 mm，铁基碳化钨丝材的直径1.6mm、1.8mm或2.0mm。

3.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，高氮钢丝材主要成分质量分数如下：Mn含量17.47%，Cr含量20.82%，Mo含量3.62%，N含量0.81%，余量主要为Fe；铁基碳化钨丝材主要成分质量分数为：WC含量45%，Cr含量18%，余量主要为Fe。

4.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，按质量分数比设定二种丝材送丝速度，高氮钢丝材送丝速度为1.0-3.0m/min，铁基碳化钨丝材送丝速度为0.10~0.50m/min。

5.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，等离子电弧的堆敷电流为140~170A。

6.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，堆敷前，石墨板加热基板温度为120~200℃；堆敷后，石墨板加热基板温度为180~220℃，保温2~4h后停止。

7.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，起弧位置处于末端内侧6~10mm处，起弧后不送丝先向末端移动6~10mm，移动速度为40~60cm/min，再向另一端正常堆敷。

8.根据权利要求1所述的利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，其特征在于，使用气罐喷枪调整层间温度为120~200℃，喷枪加热时长为1~5min。