[发明专利]一种电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构件方法

权利要求书

1.一种电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1：建立典型特征结构种类、形貌曲线及其特征尺寸；

步骤2：输入目标特征结构、形貌曲线及特征尺寸；

步骤3：建立熔融丝材的种类、牌号和直径；

步骤4；建立基板材料对应的牌号及状态；

步骤5：建立电弧增材热源种类及其工艺模式；

步骤6；建立保护气种类；

步骤7：建立特征结构模型优化方案；

步骤8：建议任一特征结构模型优化方案的增材路径；

步骤9：建立执行机构、外部轴相关参数；

步骤10：建立电弧增材相关工艺参数。

2.根据权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于：所述步骤1中，典型特征结构种类包括交叉类结构、凸台类结构、倾斜类结构及悬空类结构。

3.如权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，所述步骤3中，熔融丝材包括金属、金属间化合物及它们之间的梯度功能材料。

4.如权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，所述步骤4中，基板材料包括金属、金属间化合物及它们之间的梯度功能材料；基板状态包括：正火态、退火态、淬火态、调制态、固溶处理态、时效态及其它热处理状态。

5.如权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，所述步骤5中，电弧增材热源包括埋弧自动焊(SAW)、非熔化极气体保护焊(GTAW)、非熔化极钨极氩弧焊(TIG)、熔化极惰性/活性气体保护焊(MIG/MAG)、冷金属过渡(CMT)、等离子弧焊(PAW)及其它电弧焊方式作为热源；工艺模式包括直流/交流、脉冲、变极性、变极性脉冲及其它工艺模式。

6.如权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，所述步骤6中，保护气种类包括氩气、氦气、二氧化碳及混合气体。

7.根据权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于：所述步骤7中，特征结构模型优化方案符合最少起弧熄弧次数原则，路径拐角最少原则，填充路径的完整性原则，包括添加过渡圆角/过渡余量，减少死角位置、短直线及不规则轨迹，交叉路径优化、转角优化、增加路径之间的连续性，使得路径圆滑和稳定变化；特征结构优化方案经迭代完成后建立特征结构模型优化方案库。

8.根据权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于：所述步骤8中，选择了一种特征结构模型优化方案后，经仿真计算后，以残余应力最小原则给出相应匹配的增材路径。

9.根据权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于：所述步骤9中，执行机构相关参数包括执行机构的角度、增材路径、摆动参数、导电嘴与熔敷层端面的距离，摆动参数包括摆动长度、摆动宽度及摆动曲线，外部轴相关参数包括外部轴角度及转速。

10.根据权利要求1所述的电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于：所述步骤10中，电弧增材相关工艺参数包括保护气流速、起弧电流、起弧时间、过渡时间、熄弧电流、过渡时间、熄弧时间、熔敷速度、送丝速度及电流-电压曲线、熔敷层间温度范围、基板初始温度及层间等待时间。