[發明專利]一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置

在審

• 申請號: 202010193057.3
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111266702A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 徐國建;柳晉;劉占起;陳冬卅;于寶義;蘇允海;鄭文濤;胡方;曲迎東
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/12;B23K9/167;B23K9/32
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：該裝置包括SiO₂玻璃管(3)、四路送粉噴嘴(6)、鎢極紫銅冷卻體(7)、半裂式空心鎢極(8)和四路送粉通道(9)；

SiO₂玻璃管(3)穿過鎢極紫銅冷卻體(7)，鎢極紫銅冷卻體(7)設置在四路送粉噴嘴(6)內，四路送粉通道(9)設置在四路送粉噴嘴(6)底部；

半裂式空心鎢極(8)的上端伸入鎢極紫銅冷卻體(7)內，SiO₂玻璃管(3)的下端伸入半裂式空心鎢極(8)；

SiO₂玻璃管(3)、半裂式空心鎢極(8)及四路送粉噴嘴(6)采用同軸設計。

2.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：鎢極紫銅冷卻體(7)上有水冷通道(4)。

3.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：四路送粉通道(9)輸出四路粉末，四路粉末匯聚處與半裂式空心鎢極(8)維持同軸的關系。

4.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：四路送粉通道(9)采用錐臺形設計。

5.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：四路送粉噴嘴(6)采用銅材料，且四路送粉噴嘴(6)上部帶有冷卻水通道(5)。

6.根據權利要求5所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：四路送粉噴嘴(6)上部還設置有保護氣通道(10)；鎢極紫銅冷卻體(7)與四路送粉噴嘴(6)之間形成通道，該通道與保護氣通道(10)連通。

7.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：

該裝置的鎢極端頭(8)從四路送粉噴嘴(6)伸出，SiO₂玻璃管(3)從鎢極端頭(8)縮進去。

8.根據權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置，其特征在于：鎢極端頭(8)從四路送粉噴嘴(6)伸出長度為2-5mm；SiO₂玻璃管(3)從鎢極端頭(8)縮進去的深度2-5mm。

9.利用權利要求1所述的一種同軸弧內送絲與弧外送粉TIG電弧增材制造裝置所實施的制造方法，其特征在于：

電源的一個極通過鎢極紫銅冷卻體7與鎢極8相連，電源另一個極與基板(11)或工作臺(12)相連接，電流通過鎢極、等離子體電弧及基板形成閉合回路；

通過高頻引弧或者脈沖引弧起燃電弧，通過鎢極、等離子體導電體及基板形成閉合回路，并保持電弧穩定燃燒；與此同時將絲材及粉末輸送到熔池的上方；利用電弧熱源將絲材和粉末熔化，并進入到熔池，在熔池攪拌力作用下，形成均一的沉積層。