[发明专利]一种基于低功率激光诱导TIG电弧的不锈钢结构件增材制造方法及制造系统

摘要

本发明提供一种基于低功率激光诱导TIG电弧的不锈钢结构件增材制造方法及制造系统，该方法采用低功率激光与TIG电弧作为复合热源，根据焊接环境，设置焊枪、激光与基板之间的夹角关系，通过外加的送丝装置将不锈钢焊丝送入熔池，稳定融化并在处理后的基板上铺展，按照规划好的路线进行堆焊，逐层累加形成所需结构的不锈钢工件。本发明通过低功率激光的加入有效改善了电弧增材制造的过程，增加电弧稳定性，减少熔池不规则流动，增材墙体侧壁粗糙度得到有效改善，提高了成形质量，减少加工余量，增加了材料的利用率。本发明具有高效、节能的特点，在制造复杂的大型构件上有其出众的快速、高精度、短周期、低成本等特点。

主权项

1.一种基于低功率激光诱导TIG电弧的不锈钢结构件增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据所需不锈钢结构件的尺寸，选择使用不锈钢焊丝的直径和各焊接工艺参数；所述焊接工艺参数包括送丝速度、焊接电流、焊接速度、激光功率和其他相关参数；S2、通过软件制作所需不锈钢结构件的三维模型，利用路径规划软件将三维模型分层切片后转换为控制设备运动程序输出，得到增材制造的加工路径；S3、根据待成形不锈钢结构件的尺寸选择适用的基板，打磨铣平所述基板表面，用无水乙醇清洗并将其固定于水平工作台上，制造前将所述基板进行预热，预热温度为50℃～200℃；S4、采用低功率激光与TIG电弧作为复合热源，根据焊接环境，设置TIG焊枪与基板之间的位置，调整TIG电弧的角度、低功率激光的入射角度以及低功率激光与TIG电弧之间的夹角；S5、通过外加的送丝装置将所述不锈钢焊丝送入熔池，稳定融化并在所述基板上铺展，按照步骤S1设置的工艺参数和步骤S2规划的加工路径进行堆焊，逐层累加形成所需不锈钢结构件。