[发明专利]一种适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法

权利要求书

1.一种适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：它包括如下步骤：

(1)试验前用机械打磨的方式对镁合金基材进行表面处理，机械打磨的方式为依次用800目、1500目和2000目的砂纸对镁合金基材进行表面打磨处理，然后用酒精进行清洗，再烘干，去除镁合金基材表面的氧化膜和油污；

(2)将镁合金基材置于真空室内的焊接夹具上进行装夹固定；

(3)调整镁合金焊丝与镁合金基材之间的夹角α₁以及搅拌头与焊枪之间的中心距d₄，d₄为15～20mm；

(4)对真空室进行抽真空，真空室的真空度为2.4×10^-2Pa～2.0×10^-2Pa；

(5)在200℃的预热温度下对待焊接镁合金基材进行预热处理；

(6)按照设定的工艺参数进行焊接：在进行焊接时，所述搅拌头垂直插入到处于热塑性阶段的增材制造层中并随着焊枪同步移动；所述搅拌头垂直插入增材制造层的深度d₃为增材制造层厚度的80％；

(7)检验与分析。

2.根据权利要求1所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金基材与镁合金焊丝的成分相同；当在镁合金基材上增材制造第一层增材制造层时，所述镁合金基材的熔深d₂为增材制造层厚度d的50％～80％。

3.根据权利要求2所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述搅拌头的顺时针旋转速度为800～1600r/min。

4.根据权利要求3所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金焊丝与镁合金基材之间的夹角α₁为45°～60°。

5.根据权利要求4所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金基材为AZ31镁合金板。

6.根据权利要求5所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金基材的板厚d₁为5～15mm。

7.根据权利要求6所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金焊丝为AZ31镁合金焊丝。

8.根据权利要求7所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述镁合金焊丝的直径为1.2～1.6mm。

9.根据权利要求8所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述钨极氩弧焊接电源由熔化极气体保护焊机产生，将镁合金焊丝熔化。

10.根据权利要求9所述的适用于镁合金的搅拌摩擦辅助电弧熔丝增材制造方法，其特征是：所述步骤(6)中焊接时采用气体保护焊，保护气体为纯度为99.99％的氩气，所述保护气体的流量为18～20L/min。