[發(fā)明專利]一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910730449.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110421230A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉巖;姚宇;葉海青;周桂申;劉佳朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K9/133;B23K9/32
• 代理公司: 沈陽(yáng)技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，涉及一種高強(qiáng)度鋼制造工藝，本發(fā)明將基板固定在工作臺(tái)上，通過(guò)調(diào)節(jié)焊槍位置和高度，使焊槍位于基板一端上方；選定起弧位置，通過(guò)操作手柄面板調(diào)整工藝參數(shù)后，開(kāi)啟焊接完成第一層堆敷；第一層結(jié)束將焊槍向上提升一定高度，待溫度達(dá)到一定范圍，在第一層上繼續(xù)進(jìn)行焊接，后續(xù)重復(fù)若干層疊加成直壁體件。一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，該方法是采用冷金屬過(guò)渡電弧作為熱源，通過(guò)焊絲熔化在基板上堆敷成形，堆敷時(shí)采用往復(fù)式焊接方法，經(jīng)過(guò)逐層堆疊，最后得到雙相鋼工件。本發(fā)明成形性和機(jī)械性能良好，達(dá)到實(shí)際使用標(biāo)準(zhǔn)；增材所用焊絲利用率高；在實(shí)際生產(chǎn)中可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鋼制造工藝，特別是涉及一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)又被稱為“3D打印”，是一種根據(jù)三維設(shè)計(jì)，采用自下而上的方式，將材料逐漸累加直接進(jìn)行零件制造的技術(shù)。相比于傳統(tǒng)復(fù)雜的“減材法”制造技術(shù)，該技術(shù)可以快速的制造零件，極大的減少了制作工序，縮短了產(chǎn)品制造的耗時(shí)，使制造效率得到提高。

電弧增材制造以電弧作為焊接熱源，采用逐層堆積的方式制造金屬實(shí)體構(gòu)件，相比于以激光和電子束作為熱源的高能束流增材制造，該技術(shù)具有成形致密度高、熔敷率高、效率高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。冷金屬過(guò)渡焊具有低熱輸入、無(wú)飛濺等特點(diǎn)，其送絲運(yùn)動(dòng)與熔滴過(guò)渡過(guò)程可進(jìn)行數(shù)字化協(xié)調(diào)，在物質(zhì)輸入方面具有更高的可操控性，幾乎可以應(yīng)用于已知的所有可焊材料，如微電子器件、機(jī)車制造行業(yè)、航天領(lǐng)域等。

雙相鋼因其具有良好的焊接性、非常高的強(qiáng)度以及成形性好的特點(diǎn)，在新型汽車的制造中得到廣泛應(yīng)用，主要用于高強(qiáng)度、高抗碰撞吸收能且成形要求較嚴(yán)格的汽車零件上，如車輪、保險(xiǎn)桿、懸掛系統(tǒng)等。目前，對(duì)于雙相鋼結(jié)構(gòu)件主要采用沖壓和傳統(tǒng)的加工方法，雖然能達(dá)到產(chǎn)品的精度和性能指標(biāo)，但存在加工程序復(fù)雜、效率低等缺點(diǎn)，在現(xiàn)有的技術(shù)下有必要研究新的工藝方法，而電弧增材制造不采用復(fù)雜夾具，通過(guò)材料累加的方式實(shí)現(xiàn)工件的快速成形，大大提高生產(chǎn)效率。因此，超高強(qiáng)度雙相鋼電弧增材制造工藝的研究對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中工件制造和零件修復(fù)具有一定的理論和實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，本發(fā)明通過(guò)CMT熱源熔化焊絲逐層堆敷直接成形，采用CMT電弧作為熱源，熱源熱輸入低且可控，焊接效率高；通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，得到的增材試件的成形性和機(jī)械性能良好，達(dá)到實(shí)際使用標(biāo)準(zhǔn)；增材所用焊絲利用率高；在實(shí)際生產(chǎn)中可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，所述工藝采用冷金屬過(guò)渡電弧作為熱源，通過(guò)焊絲熔化，逐層堆敷成形；

具體為：將基板固定在工作臺(tái)上，通過(guò)調(diào)節(jié)焊槍位置和高度，使焊槍位于基板一端上方；選定起弧位置，通過(guò)操作手柄面板調(diào)整工藝參數(shù)后，開(kāi)啟焊接完成第一層堆敷；第一層結(jié)束將焊槍向上提升一定高度，待溫度達(dá)到一定范圍，在第一層上繼續(xù)進(jìn)行焊接，后續(xù)重復(fù)直至堆敷完成。

所述的一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，所述的焊槍位置中軸線與基板上表面成90°，焊絲干伸長(zhǎng)10mm-12mm，每層焊后焊槍向上提升2mm-3mm進(jìn)行下一層堆敷。

所述的一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，所述工藝參數(shù)：送絲速度為3m/min-7m/min，焊接速度為400 mm/min-600mm/min，層間溫度為80℃-160℃。

所述的一種超高強(qiáng)度雙相鋼CMT電弧增材制造工藝，所述焊機(jī)為CMT 焊機(jī)，焊絲為一種合金熔化極氣體保護(hù)焊焊絲，焊絲直徑為1.0mm，選用的保護(hù)氣體為80%Ar+20%CO₂，氣體流量為22L/min。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：