[發明專利]一種利用氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法

有效

• 申請號: 201610008872.1
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105772909B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 周琦;孔見;王克鴻;周春東;朱軍;彭勇;孫宏宇;蔡雅君
• 申請（專利權）人: 江蘇爍石焊接科技有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K9/04;B23K9/133;B23K9/32;B23K103/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種利用氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，包括步驟如下：

步驟1，根據目標高氮鋼制品的合金成分，得到合金元素i與鐵元素的成分比α:β，確定送入熔池的送粉原料的質量與送絲原料的質量比；

步驟2，根據送入熔池的送粉原料的質量與送絲原料的質量比確定送粉速率Vf與送絲速率Vs參數匹配關系；其中，Vf為送粉速率，單位為g/min；Vs為送絲速率，單位為m/min；d為焊絲直徑，單位為m；ρ為焊絲密度，單位為g/m³；Δt為時間，單位為min；m_粉為送入熔池的送粉原料的質量，m_絲為進入熔池的送絲原料的質量；

步驟3，選取送絲送率Vs為1.5m/min～12m/min，得出送粉速率Vf；

步驟4，啟動氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的裝置，在氣粉同軸傳送裝置上調節送粉口的送粉速率Vf、送氣口的送氣速率V_氣1，調節熔化極氣體保護焊槍的送絲速率Vs、保護氣速率V_氣2，進行焊接；

步驟5，根據目標高氮鋼制品形狀尺寸確定3D打印路線，以焊接速率v進行堆焊，每一層堆焊完時，將焊槍提高一個層厚，重復堆焊過程最終獲得高氮鋼制品。

2.根據權利要求1所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，所述的氣粉同軸傳送裝置上的送氣速率V_氣1與焊槍保護氣速率V_氣2滿足V_氣1≈V_氣2＝15～40L/min。

3.根據權利要求1所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，所述的焊接速率v為3～16mm/s。

4.根據權利要求1所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，步驟1中，選擇低碳鋼焊絲作為送絲原料。

5.根據權利要求1所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，步驟1中，所述的送粉原料，根據目標高氮鋼制品中除鐵以外的合金元素i的含量Wif％比確定。

6.根據權利要求5所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，所述的合金元素i的含量Wif％，經修正關系式Wif_修正％≈Wif％×(1+μi+ξ)修正；其中Wif_修正％為修正值，μi為燒損系數，μi＝0.2％～5％，ξ為散射飛濺損失系數，ξ＝2％～8％。

7.根據權利要求1所述的氮弧和氮化物3D打印高氮鋼制品的方法，其特征在于，所述的合金元素i不含鐵元素。