[發明專利]一種鎂合金電弧增材保護裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202110652489.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113369638B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 馬東;張凱軍;華心雨;黃伊杰;蘇夢瑤;路遙涵;楊怡;王銀玉;徐春杰;張忠明;武向權
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/16;B23K9/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

1.一種鎂合金電弧增材保護裝置使用方法，其特征在于，采用一種鎂合金電弧增材保護裝置，所述鎂合金電弧增材保護裝置包括有依次連接的除塵凈化裝置（16）、成型室（4）、氬氣供氣裝置（1）及監測反饋系統（2），所述成型室（4）內底板上設置有機器人（12）、分度盤（11）及進氣口（8），分度盤（11）的頂部表面設置有鎂合金基板（10），機器人（12）手臂末端設置有焊機（5），焊機（5）位于鎂合金基板（10）正上方，氬氣供氣裝置（1）通過進氣管（17）與成型室（4）連接；成型室（4）側壁設置有出氣口（14）及內循環洗氣裝置（13），出氣口（14）通過出氣管道（15）與除塵凈化裝置（16）連接；成型室（4）內頂部的四個角處均設置有一個氧含量檢測裝置（3）；還包括有除塵軟管（7），成型室（4）頂壁設置有除塵口（6），除塵軟管（7）的一端端部穿過除塵口（6）固定在焊機（5）槍頭旁，除塵軟管（7）的另一端端部與除塵凈化裝置（16）連接；除塵凈化裝置（16）、內循環洗氣裝置（13）及四個氧含量檢測裝置（3）均與監測反饋系統（2）連接；所述氬氣供氣裝置（1）包括有通過進氣管（17）與進氣口（8）連接的氬氣瓶（1-1）及設置在進氣管（17）上的減壓閥（1-2）；

所述鎂合金電弧增材保護裝置使用方法具體按照以下步驟實施：

步驟S1：進行鎂合金增材制造工藝前，放入鎂合金基板（10）；將鎂合金基板（10）置于分度盤（11）中央；并密閉成型室（4）的艙門；之后打開氣體監測反饋系統（2），通過氧含量檢測裝置（3）獲取成型室（4）內實時氧氣濃度含量；

步驟S2：開啟氬氣供氣裝置（1），通過進氣管（17）向成型室（4）的進氣口（8）充入氬氣，同時開啟除塵凈化裝置（16）排氣模式，利用氧氣與氬氣密度相差較大的原理，將氧氣通過除塵凈化裝置的出氣管道（15）由成型室（4）側壁頂部出氣口（14）抽出；

步驟S3：待氧含量降至100 ppm，保持氬氣供氣裝置（1）以及除塵凈化裝置（16）的開啟狀態，同時啟動內循環洗氣裝置（13），繼續降低成型室（4）內部氧氣濃度；

步驟S4：待氧含量降至20 ppm以下時，已符合鎂合金增材制造條件；關閉內循環洗氣裝置（13），繼續保持氬氣供氣裝置（1）、除塵凈化裝置（16）與監測反饋系統（2）的開啟，開始進行增材制造；

步驟S5：利用BP立體成形軟件直接讀取UG或SOLIDWORKS軟件繪制而成的STL文件，并對STL模型進行剖分、切片以及路徑規劃，生成可被機器人（12）直接讀取的運動控制代碼；之后確定每一層的焊接電流的數值、送絲路徑以及送絲速度相關參數后，開啟除塵凈化裝置（16）的除塵凈化模式，之后開啟焊機（5）；開啟焊機（5）待焊弧穩定后，開始進行增材制造；

步驟S6：增材制造過程結束后，得到鎂合金工件（9）；依次關閉焊機（5），除塵凈化裝置（16）、氬氣供氣裝置（1）以及監測反饋系統（2），將機器人（12）還原到初始位置，開啟成型室（4）的艙門完成生產工藝；

步驟S2中，氬氣流速控制在10 ~ 15 L/min。

2.根據權利要求1所述的一種鎂合金電弧增材保護裝置使用方法，其特征在于，步驟S5中，增材制造過程中通過監測反饋系統（2）實時監測氧含量變化；通過除塵口（6）將成型室（4）內部產生的煙塵、氧化物夾渣排出；增材制造過程中若氧含量大于50 ppm，加大氬氣供氣量至18L/min；若氧含量大于80 ppm，暫停增材制造過程并開啟內循環洗氣裝置（13），待氧含量降至20ppm，關閉內循環洗氣裝置（13），重新開始進行增材制造。