[發(fā)明專利]一種連續(xù)碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的電弧增材制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110778106.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN113695571B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王利卿;白培康;趙占勇;魏守征;張震;王宇;李曉峰;劉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B22F10/18;B22F10/64;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

1.一種連續(xù)碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的電弧增材制造方法，所述復(fù)合材料是以鎂合金絲材和碳纖維為原料，通過(guò)絞線獲得的用于電弧增材制造的復(fù)合絲材；

所述制造方法包括以下步驟：

步驟一，利用丙酮分別清理鎂合金絲材與碳纖維表面的油污和膠質(zhì)；

步驟二，將表面處理后的碳纖維螺旋纏繞在鎂合金絲材表面，然后將纏繞碳纖維的鎂合金絲材與鎂合金絲材進(jìn)行絞線；所得復(fù)合絞線為“1+6”結(jié)構(gòu)，纏繞碳纖維的鎂合金絲材處于中心位置，其余6根鎂合金絲材圍繞碳纖維進(jìn)行絞合；通過(guò)不同直徑搭配控制碳纖維含量在10%~30%，最終復(fù)合絞線直徑在1.0~1.8mm之間；

步驟三，以復(fù)合絞線為原料，利用非熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備、自動(dòng)送絲設(shè)備進(jìn)行電弧增材制造，按照預(yù)設(shè)路徑逐層堆積成形出打印件；

步驟四，將步驟三所得打印件在石墨粉覆蓋條件下進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力；

所述步驟一中，所用鎂合金絲材的直徑為0.3~0.6mm；

所述步驟一中，所用鎂合金絲材是經(jīng)過(guò)退火處理的軟態(tài)絲；

所述步驟一中，所用碳纖維的單絲直徑為6.9μm；

所述步驟三中，電弧增材制造所用參數(shù)為：電流類型為交流電、電流大小120~160A、打印速度0.5~1.0m/min、送絲速度2~3m/min，保護(hù)氣體為氬氣且流量為20L/min；沉積過(guò)程中，待每層沉積結(jié)束后，焊槍熄弧并抬升，而后從成形件尾部以500mm/min的速度返至頭部，然后堆積下一層材料；

所述步驟四中，退火處理中，退火溫度為100~200℃，保溫時(shí)間為1~3小時(shí)，之后空冷至室溫。