[發明專利]一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202210209167.3
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114473152A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王磊;張笑天;周明;周春東
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;佛山國防科技工業技術成果產業化應用推廣中心
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/067;B23K9/133;B23K9/28;B23K10/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 彭聲強

1.一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將基板放入工作臺，并將Ni焊絲和Nb焊絲分別放入第一送絲機和第二送絲機；

S2：將基板進行預熱，啟動焊接機器人以及焊接機器人上的等離子焊機，調整等離子焊槍兩側對稱設置的第一送絲嘴和第二送絲嘴，并分別在第一送絲嘴和第二送絲嘴中接入Ni焊絲與Nb焊絲，使兩個送絲嘴送出的絲材通過變極性等離子弧焊可以在同一個熔池中熔化；

S3：基板預熱完成后，通過控制器設置變極性等離子弧焊的增材速度為2.5mm/s～3mm/s、增材電流大小正極為20A～35A、負極為40A～55A、等離子氣流量為12L/min～24L/min、第一送絲嘴和第二送絲嘴分別與等離子焊槍起弧端的送絲角度為15～40°、第一送絲嘴與第二送絲嘴的送絲比例為1∶1.2～1∶1.5，送入保護氣體，準備進行增材制造；

S4：焊接機器人帶動等離子焊機移動到起弧點，焊接機器人按照設定好的軌跡移動，并帶動等離子焊槍在基板進行起弧-緩升-增材-衰減-收弧；

其中，在所述增材期間，正極電流輸出和負極電流輸出間隔進行，正極電流輸出的作用時長是負極電流輸出的作用時長的2倍以上；

S5：重復步驟S4，直至完成增材制造；

S6：等離子焊槍熄弧，保護氣停止送氣，焊接機器人將等離子焊機移動到安全位置，完成雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備。

2.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述正極電流作用時間為6min～9min，所述負極電流作用時間為1min～3min。

3.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述起弧的正極電流小于所述收弧的正極電流。

4.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述基板包括304不銹鋼和Q235不銹鋼。

5.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述等離子弧焊的類型可為非轉移型、轉移型或聯合型其中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述等離子弧焊可為雙等離子弧或單等離子弧。

7.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述保護氣體為純氮氣或氮氣與氬氣的混合氣體。

8.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，所述基板的預熱溫度為800～1000℃。

9.根據權利要求1所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法，其特征在于，在步驟S5中，先采用變為器再高度方向上將增材件下移一個層高再重復步驟S4，直至完成增材制造。

10.一種實現權利要求1至9任意一項所述的一種雙送絲變極性等離子Ni-Nb超合金的制備方法所用的裝置，包括焊接機器人、焊接機器人控制柜、雙送絲機構、工作臺、變位器、CCD相機和紅外測溫儀，所述焊接機器人上設有與其相連的等離子焊機和等離子焊槍，所述焊接機器人與焊接機器人控制柜相連，其特征在于：

所述雙送絲機構包括所述第一送絲嘴、所述第二送絲嘴和送絲控制器，所述第一送絲嘴和所述第二送絲嘴對稱設置在所述等離子焊槍的兩側，所述第一送絲嘴和第二送絲嘴分別與第一送絲機和第二送絲機相連，所述送絲控制器與所述第一送絲機和第二送絲機相連；

所述變位器、CCD相機和紅外測溫儀設置在所述工作臺上。