[發明專利]一種用于打印鋼錠的增材制造方法

有效

• 申請號: 202010905714.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112091186B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王國祥;繆志剛;張輝;臧國榮
• 申請（專利權）人: 三鑫重工機械有限公司
• 主分類號: B22D7/00
• 分類號: B22D7/00;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y70/00;C22C38/02;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/38
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

本發明提供一種用于打印鋼錠的增材制造方法，包括如下步驟：獲取增材制造材料鋼水；將鋼水放入鋼包內，渣面覆蓋保溫劑；將初始模放置于底板上，噴頭組件對接初始模的注入管；注入鋼水；6S后初始模內的鋼水形成基底，拆卸初始模；噴頭組件在基底上進行逐層打印；切割基底，獲得鋼錠。本發明所公開一種用于打印鋼錠的增材制造方法擅長于制作形狀簡單、無內腔、尺寸大、價格低的大型鋼錠。通過采用鋼水作為增材制造材料，完成鋼錠的制備。具有生產效率高，經濟性好等特點。鋼水作為工廠已經成熟使用產品，成本低廉，更易獲得。

技術領域

本發明屬于鋼錠制備技術領域，尤其涉及一種用于打印鋼錠的增材制造方法。

背景技術

大型鋼錠形狀簡單、無內腔、尺寸大、價格低等特點。現有技術中通過澆鑄形式獲得大型鋼錠。我國生產大鍛件已有50多年的歷史，但還不是大鍛件生產強國，因為有些質量要求高的重要大鍛件仍需進口，其原因是多方面的，其中最主要的原因是我國冶煉的大鋼錠內部質量不能滿足高質量大鍛件的要求。要提高大鍛件的綜合性能，必須減少鋼錠的成份偏析、改變非金屬夾雜物形態，使鋼中氣體和有害元素含量達到最低。

為達到上述目的，本領域技術人員選擇采用現有3D打印技術來克服上述技術問題。

但是目前常規的金屬增材制造離不開金屬粉末或絲材的制備，這本身是一個比較復雜的過程，金屬的制粉成本超過1000元/kg，并且粉或絲的性能直接或間接地影響了最終產品的性能，這些都導致常規增材技術無法應用于制備鋼錠。

發明內容

為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

本發明采用如下技術方案：

在一些可選的實施例中，一種用于打印鋼錠的增材制造方法，包括如下步驟：

S1：獲取增材制造材料鋼水；

其化學成分重量百分比：C≤0.12％，Si≤0.80％，Mn 5.50-7.50％，Cr5.40-7.40％，Mo 4.00-6.00％，N 0.50-0.55％，Cu 3.50-4.50％，余量Fe及不可避免雜質；

S2：將鋼水放入鋼包內，渣面覆蓋保溫劑；

S3：將初始模放置于底板上，噴頭組件對接初始模的注入管；

S4：注入鋼水；

S5：6S后初始模內的鋼水形成基底，拆卸初始模；

S6：噴頭組件在基底上進行逐層打印；

S7：切割基底，獲得鋼錠。

其中，所述步驟S6中，還包括：

開啟流量控制系統，所述流量控制系統控制流量控制閥，所述流量控制閥控制鋼包內鋼水流出速度。

其中，所述步驟S6中，鋼水的流量為：

其中Q為當前流量，Q`為設定流量；T_腔為當前時間的鋼包內腔的鋼水溫度，T′_腔為T_腔的上一單位時間的鋼包內腔的鋼水溫度，T″_腔為T′_腔的上一單位時間的鋼包內腔的鋼水溫度；T_管為當前時間的料管內鋼水溫度，T′_管為T_管的上一單位時間的料管內鋼水溫度；T″_管為T′_管的上一單位時間的料管內鋼水溫度；n為設定轉速，n′為實際轉速；R為當前打印直徑，R′為R的上一直徑。