[發明專利]一種超聲輔助的電弧增材制造方法

有效

• 申請號: 202110521134.8
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113102862B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 游國強;李琪;姚繁錦;周凱旋;彭力真
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/28;B23K20/10;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，在進行電弧增材制造時，將具有往復超聲振動特征的攪拌針插入到增材制造熔池中，并隨熔池同步移動，對熔池金屬的凝固過程實施超聲振動和攪拌，改善其凝固組織和力學性能；

攪拌針振動方向為沿自身軸向；

本方法依靠以下的電弧增材制造設備實現，所述電弧增材制造設備，包括一個電弧增材制造焊槍，電弧增材制造焊槍安裝在一個整體沿水平設置的保持架上且焊接頭一端向下，保持架上還安裝有一個振動攪拌裝置，振動攪拌裝置包括一個超聲振動器，超聲振動器下端向下設置有一根攪拌針，超聲振動器能夠為攪拌針提供沿軸向的振動；攪拌針下端具有一圈水平外凸的凸起，凸起外凸距離在攪拌針三倍直徑以內；所述凸起為周向均勻布置的多個，每個凸起的上表面和下表面分別設置為反向對稱的傾斜面或者螺旋葉面。

2.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，所述攪拌針采用金屬鎢或者鎢合金。

3.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，攪拌針振動頻率為20-100KHZ，振幅為0.2-1mm。

4.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，焊接時電弧增材制造焊槍沿垂直于熔池所在產品平面方向布置，攪拌針從電弧增材制造焊槍行進方向的前方或者后方斜向下插入到熔池中部下方實現超聲振動。

5.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，焊接時電弧增材制造焊槍布置為上端沿電弧增材制造焊槍行進方向的前方傾斜布置，攪拌針布置在電弧增材制造焊槍后方并垂直向下插入到增材制造熔池中部實現超聲振動。

6.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，電弧增材制造焊槍安裝在一個焊槍安裝套上，焊槍安裝套通過一個焊槍安裝套轉動調節手柄可豎向轉動地安裝在保持架上；

電弧增材制造焊槍可沿軸向滑動地安裝在所述焊槍安裝套上，焊槍安裝套上還貫穿地旋接設置有焊槍緊固用螺栓實現對電弧增材制造焊槍的固定。

7.如權利要求1所述的超聲輔助的電弧增材制造方法，其特征在于，所述超聲振動器豎向安裝在一個振動器安裝套上，振動器安裝套通過一個振動器安裝套振動調節手柄可豎向轉動地安裝在一個滑動套上，滑動套可水平滑動地安裝在保持架上；

保持架呈上下寬度一致的長條形，滑動套可水平滑動地套接安裝在保持架上，滑動套上還貫穿地旋接設置有滑動套緊固用螺栓實現對滑動套的固定；

超聲振動器通過消振彈簧安裝在振動器安裝套上。