[发明专利]一种电弧熔积激光冲击锻打增材制造方法和装置

摘要

本发明公开了一种电弧熔积激光冲击锻打增材制造方法，包括以下步骤：1)通过控制电弧焊接装置移动并熔积金属，形成焊层；2)通过温度传感器对焊层的电弧熔积金属区域的温度进行采集，将采集到的数据发送到控制器，控制器控制激光发生器对处于易塑性形变温度的电弧熔积金属区域进行同步冲击锻打；3)重复步骤2)和3)，焊层逐层堆叠形成工件。还提供了一种电弧熔积激光冲击锻打增材制造装置。本发明具在零件制造过程中细化金属晶粒和优化显微组织，避免普通电弧增材制造成型金属零件可能出现的如气孔、未融合和缩松等内部缺陷，同时也提高了金属零件的综合机械力学性能。

主权项

1.一种电弧熔积激光冲击锻打增材制造方法，其特征在于：1)通过控制电弧焊接装置移动并熔积金属，形成焊层；2)通过温度传感器对焊层的电弧熔积金属区域的温度进行采集，将采集到的数据发送到控制器，控制器控制激光发生器对处于易塑性形变温度的电弧熔积金属区域进行同步冲击锻打；3)重复步骤2)和3)，焊层逐层堆叠形成工件；其中，步骤2）的具体内容为：通过红外热成像仪对电弧熔积金属区域的温度进行数据采集并发送到控制器；当电弧熔积金属区域的温度冷却至再结晶温度时，激光发生器的脉冲激光对焊层进行冲击锻打；当电弧熔积金属区域的温度过高/过低，则控制器输出控制信号到电弧焊接装置，降低/提高电弧焊接装置的输入功率，形成闭环控制；控制器根据焊层的厚度确定脉冲激光的脉冲宽度，并且根据焊层宽度确定激光锻打频率和光斑值，控制器控制激光发生器对处于易塑性形变温度的焊层的电弧熔积金属区域进行同步冲击锻打；然后控制器通过光束质量检测装置对激光进行数据采集，并且控制器输出控制信号对激光的脉冲宽度、锻打频率和光斑值进行反馈调节；控制器控制电弧焊接装置的送丝速度而控制焊层的厚度和宽度，焊层的厚度和宽度不能超过激光发生器的锻打能力；并且当送丝速度超过/未达到电弧熔积金属处理量时，则提高/降低电弧熔积金属形成焊层的速度，同时提高/降低激光的脉冲宽度、锻打频率和光斑的值。