[发明专利]一种铝合金结构件多层双道电弧增材制造方法

摘要

一种铝合金结构件多层双道电弧增材制造方法。该方法采用焊机提供热源配合机械臂进行路径规划的方式进行铝合金结构件的电弧增材制造。底部三层采用较成形电流大20A～50A左右的电流打底；上部采用成形电流堆积实体，每层的内道与外道起弧点为一对对角点，如此往复，最终成形得到多层双道铝合金结构件。其中，通过参数的调整可实现10mm～25mm壁厚铝合金结构件的电弧增材，以满足具体的尺寸需求。本发明所提出的电弧增材制造铝合金结构件力学性能良好，表面粗糙度小，无裂纹缺陷，材料利用率高，生产周期短；解决了研制阶段中大壁厚铝合金结构件快速制造的难题，同时解决了传统铸造方法需要制作模具的长生产周期等问题，也有效地降低了产品成本。

主权项

1.一种铝合金结构件多层双道电弧增材制造方法，所述铝合金结构件由电弧增材制造系统3D打印形成；其特征在于步骤如下：1)选择成形特定结构件所需要的焊丝，确定成形特定结构件所需要工作参数，包括送丝速度、焊接电流、焊接速度、焊枪偏移量、单道焊缝宽度和焊缝高度；2)将经过酸洗的基板打磨平整并用无水乙醇或丙酮擦拭干净后固定在工作台上，保证其水平；3)根据步骤1)确定的参数在基板上进行打底，打底完成后，改用成形工艺参数进行实体部分堆积，实体部分每层的内道与外道起弧点为一对对角点，相邻层的行走方向相反，如此往复直至达到高度方向尺寸要求，最终成形得到铝合金结构件；所述实体部分每层的内道与外道起弧点为一对对角点，第2n+1层与第2(n+1)层的起弧点相同，相邻层焊枪行走方向相反；其中n为从零开始的整数，当n为偶数时，起弧点为其中一对对角点；当n为奇数时，起弧点为另一对对角点；所述基板选用厚度为20‑50mm的5A06铝合金板材；所述焊丝采用直径为0.8mm或1.2mm或1.6mm的5B06铝合金焊丝；所述送丝速度为5～10m/min；所述焊接电流为80～140A；所述焊接速度为7～12mm/s；所述单道焊缝宽度6～10mm；所述焊缝高度1.3～1.8mm；在打底和实体部分堆积过程均采用C+P模式，即冷金属过渡+脉冲模式，底部三层采用比成形电流大20～50A的焊接电流打底，上部采用成形工艺参数按规划路径堆积得到实体；做完每层的内道后，焊枪偏移一定的偏移量再完成外道的堆积以实现道间的良好搭接，焊枪偏移量选取为单道焊缝的宽度减去2～5mm。