[发明专利]梯度功能结构制造方法及设备

摘要

本发明涉及梯度功能结构电弧焊接快速成型制造方法及其设备，采用外场复合带模强制温度控制顺序生长整体焊接成型技术，原位合金化双金属梯度材料，近净制造梯度功能结构；该方法产生电磁搅拌作用、电磁冶金作用、超声焊接作用，综合控制大体积焊接熔池液态金属凝固过程，在高速送丝系统、带模强制温度控制系统、近净强迫顺序生长整体成型系统、原位合金化梯度材料的配合下，实现梯度功能结构制造方法。本发明装置是由电磁焊接系统、超声焊接系统、高效焊接系统集成组合而成。本发明采用无分层焊缝结构快速、低成本焊接制造梯度功能结构的方法和设备；减少了制造周期，提高了生产效率，保障了梯度功能结构高可靠和长寿命。

主权项

一种梯度功能结构制造方法，其特征在于：在基体上，采用外场复合‑带模‑强制温度控制‑整体顺序生长‑电弧熔化焊接‑快速成型近净制造技术，结合原位合金化梯度功能材料的制备，按照尺寸设计和精度要求，高效、近净、低成本制造微观结构晶粒细化、焊缝无分层、无成份偏析、内部具有高塑性与高韧性、表面耐磨、耐腐蚀、耐高温的梯度功能结构；所述焊接快速成型技术是电弧、熔滴、熔池和焊缝在外加复合能量场中，发生电磁控制电弧等离子旋转和熔滴过渡作用、电磁搅拌作用、电磁冶金作用、超声焊接作用，综合有序系统控制和促成大体积焊接熔池液态金属顺序定向凝固过程，在大电流高速送丝系统、高效焊接电源系统、带模强制温度控制系统、气体保护系统、原位合金化梯度功能材料的配合下，实现梯度功能结构近净无分层顺序生长整体焊接成型制造。