[發(fā)明專利]一種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711340338.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108098112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王遠(yuǎn);楊尚磊;劉浩博;謝超杰;張琪;段晨風(fēng);熊琦;顧佳星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K9/16;B23K9/23;B23K9/32
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

本發(fā)明涉及一種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法，所述制造方法為：(1)選用鋁合金基板，采用4043鋁合金絲材和5356鋁合金絲材；(2)通過(guò)CMT+Advanced工藝逐層堆積制備鋁合金復(fù)合材料；(3)增材制造過(guò)程在惰性氣體氛圍中進(jìn)行，所述的惰性氣體為氦氣或者氬氣；所述的逐層堆積為4043鋁合金絲材和5356鋁合金絲材依次相互疊加沉積；所述的鋁合金堆積過(guò)程采用雙槍頭出絲交替完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金增材制造領(lǐng)域，特別涉及一種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

增材制造是一種3D打印技術(shù)，在設(shè)計(jì)和原型設(shè)計(jì)，小批量生產(chǎn)制造等應(yīng)用中取得了快速增長(zhǎng)。增材制造可用于從計(jì)算機(jī)三維軟件中制造功能部件，然后將其分割成離散層并轉(zhuǎn)換為打印頭的刀具路徑。具有不同尺寸和復(fù)雜性的部件可以通過(guò)增材制造用于各種用途，例如用于可持續(xù)發(fā)展建設(shè)，用于飛機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴、消費(fèi)產(chǎn)品、科學(xué)設(shè)備以及工具和機(jī)器插件的原型制備。

金屬增材制造方法在工業(yè)上使用，主要包括激光燒結(jié)和熔煉、電子束的熔融。這些工業(yè)級(jí)的增材制造的機(jī)器是非常昂貴的；通常成本超過(guò)500000美元以及一些金屬激光燒結(jié)機(jī)的費(fèi)用可高達(dá)150萬(wàn)美元，超出了消費(fèi)者和中小企業(yè)的消費(fèi)水平，同時(shí)對(duì)于技術(shù)和材料的性能要求比較高。電弧3D打印制備異種鋁合金復(fù)合材料的方法具有成本低，效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在快速成形及再制造領(lǐng)域的研究中，正在不斷體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)成為了快速成形制造的一個(gè)重要發(fā)展方向。

采用焊接方法進(jìn)行材料成形加工是快速成形的一種新興工藝方法。該項(xiàng)技術(shù)，可以解決優(yōu)質(zhì)整體大鍛件供應(yīng)的困難，以及大鍛件和拼焊結(jié)構(gòu)帶來(lái)的缺點(diǎn)。這種方法的本質(zhì)，就是采用現(xiàn)有的各種成熟的焊接技術(shù)，用逐層堆焊的方法制造零件。該方法具有成形速度快、成形零件尺寸范圍大、成形零件組織致密且具有優(yōu)異的力學(xué)性能等特點(diǎn)。此外，該方法還可實(shí)現(xiàn)多種合金材料的分層堆積，制造梯度功能材料和復(fù)合材料。因此，基于三維焊接的快速成形技術(shù)在多金屬梯度功能零件及復(fù)合材料的快速制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

因此，需要一種新型的焊接技術(shù)，解決傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)整體大鍛件供應(yīng)的困難，以及大鍛件和拼焊結(jié)構(gòu)帶來(lái)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法，用于解決傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)整體大鍛件供應(yīng)的困難，以及大鍛件和拼焊結(jié)構(gòu)帶來(lái)的缺點(diǎn)。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，

一種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法，所述制造方法為：

(1)選用鋁合金基板，采用4043鋁合金絲材和5356鋁合金絲材；

(2)通過(guò)CMT+Advanced工藝逐層堆積制備鋁合金復(fù)合材料；

(3)增材制造過(guò)程在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。

進(jìn)一步的，所述的惰性氣體為氦氣或者氬氣；

進(jìn)一步的，所述的逐層堆積為4043鋁合金絲材和5356鋁合金絲材依次相互疊加沉積；

進(jìn)一步的，所述的鋁合金堆積過(guò)程采用雙槍頭出絲交替完成；

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，

該種電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法成本低、成型快、效率高，并且所得到的復(fù)合材料耐腐蝕耐磨性能好，抗拉強(qiáng)度高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提出的電弧增材制造異種鋁合金復(fù)合材料的方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-鋁合金基板；2-4043送絲焊槍；3-5356送絲焊槍；4-鋁合金復(fù)合材料板材。

具體實(shí)施方式