[發明專利]異型管道的電弧增材制造方法

有效

• 申請號: 202110281507.9
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112975056B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 李學軍;冉小兵;周勇;趙建光;劉彥章;陳亮;王龍;許國兵;孫廣;邱振生;陳星
• 申請（專利權）人: 嶺澳核電有限公司;中廣核工程有限公司;深圳中廣核工程設計有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司;中國廣核電力股份有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/16;B23K37/053;B23P23/04
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10、獲取異型管道的三維模型，將異型管道的三維模型分段并確定每一段的打印方向，其中，至少將異型管道從異型部中間分為第一管段和第二管段，打印方向為從具有異型部的一側開始打印；

S20、根據打印方向，在分段后的三維模型上的懸空部底部增加三維實體支撐，其中，增加三維實體支撐的具體步驟包括：

通過三維實體填充異型管道上的法蘭孔和螺栓孔；

在兩個第二法蘭盤的懸空部增加三維實體支撐；

S30、按照打印方向將增加有三維實體支撐的管道沿軸向切片處理；

S40、調試電弧增材制造設備，其中，包括設置焊絲、弧焊保護氣、焊接電流以及焊接速度，電弧增材制造設備為冷金屬過渡的電弧增材制造設備；

S50、設置基板，在基板上按照切片方向完成第一管段的打印，將打印后的第一管段以及基板翻轉180°，在基板的另外一側進行第二管段的打印，其中，基板作為所述異型管道的一部分；

S60、機加工進一步處理管道內壁、去除實體支撐以及多余的基板部分。

2.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，懸空部分底部的三維實體支撐為與異型管道延伸方向呈小于等于10°的斜面支撐結構。

3.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S10中將異型管道的三維模型分段的步驟還包括：將第一管段分為第一直管段和第一異型管段，將第二管段分為第二直管段和第二異型管段。

4.根據權利要求3所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S50中的具體步驟還包括：

在基板上按照切片順序完成第一異型管段的打印；

將打印后的第一異型管段翻轉180°，在基板的另外一側打印第二異型管段；

在第二異型管段上遠離第一異型管段的一側打印第二直管段；

將打印后的第一異型管段、第二異型管段以及第二直管段翻轉180°，在第一異型管段遠離第二異型管段的一側打印第一直管段。

5.根據權利要求3所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S50中的具體步驟還包括：

在基板上按照切片順序完成第一異型管段的打印；

將打印后的第一異型管段翻轉180°，在基板的另外一側打印第二異型管段；

將打印后的第一異型管段和第二異型管段翻轉180°，在第一異型管段上遠離第二異型管段的一側打印第一直管段；

將打印后的第一異型管段、第二異型管段以及第一直管段翻轉180°，在第二異型管段遠離第一異型管段的一側打印第二直管段。

6.根據權利要求4或5所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S60的具體步驟包括：在第一異型管段和第二異型管段打印完成后，機加工第一異型管段和第二異型管段的管道內壁；在第一直管段和第二直管段打印完成后，機加工第一直管段和第二直管段的管道內壁、去除實體支撐以及多余的基板部分。

7.根據權利要求6所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，在第一異型管段和第二異型管段打印完成后，進行退火熱處理。

8.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S60的具體步驟還包括通過精加工設備精加工管道壁厚。

9.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述步驟S50中，電弧增材制造設備每打印2層，消除一次應力。

10.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述焊絲采用低碳鋼焊絲，所述焊絲的直徑為0.8mm-1.2mm。

11.根據權利要求1所述的異型管道的電弧增材制造方法，其特征在于，所述弧焊保護氣采用體積分數為85％Ar+15％CO₂的混合保護氣。