[发明专利]电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法

权利要求书

1.一种电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对电子枪中X轴偏转线圈及Y轴偏转线圈施加偏转电压信号，以将整个电子束进行偏转形成交替工作的电子束主束和电子束分束；

S2、通过控制所述偏转电压信号以调节电子束分束参数，使T_R≥T_K；其中，所述电子束分束参数包括分束数量N、各分束偏转距离D(D₁，D₂…D_N)及各分束能量W(W₁，W₂…W_N)，T_R为增材制造过程中位于所制备合金熔点以上的时间，T_K为所制备合金用各丝材的金属液滴自相互开始接触至完全扩散均匀所需的扩散时间；

所述通过控制所述偏转电压信号以调节电子束分束参数的步骤，具体包括：

所述偏转电压信号中的单周期内偏转电压值的数量对应所述分束数量N，所述偏转电压值的大小对应相应电子束分束的分束偏转距离D，所述偏转电压值的占空比对应相应电子束分束的分束能量W。

2.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述偏转电压值的占空比对应相应电子束分束的分束能量W的步骤，具体包括：

通过调节所述偏转电压信号中的各偏转电压值的占空比以对各电子束分束进行热输入能量分配，分配方式为：热输入的整个电子束能量为V_a*I_b，令偏转电压信号的周期为T，则第N束电子束分束能量W为：

W＝V_a*I_b*T_N/T，

其中，V_a为整个电子束的加速电压，I_b为整个电子束的束流，T_N为第N束电子束分束的偏转电压值时长。

3.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，当所述分束数量N无穷大时，所述电子束分束为线扫描方式，此时所述偏转电压信号为连续电压信号，通过所述线扫描方式调控时间T_R。

4.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述偏转电压信号的频率f满足f100Hz。

5.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，电子束主束能量在整个电子束能量中的占比大于50％。

6.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述电子束分束的分束偏转距离D的范围为±(5～30)mm。

7.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述偏转电压信号为脉冲信号。

8.根据权利要求1所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述多丝具体包含双丝、三丝及以上数量的丝材，所述丝材为纯金属丝材或合金丝材，所述丝材的直径范围为0.8～3.0mm。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，其特征在于，所述原位增材制造是指利用多根异种丝材在同一熔池原位生成目标合金。