申请/专利权人：哈尔滨焊接研究院有限公司

申请日：2022-12-06

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN116000457B

主分类号：B23K26/348

分类号：B23K26/348;B23K26/342;B33Y10/00;B33Y30/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.05.12#实质审查的生效;2023.04.25#公开

摘要：本发明提出一种激光同轴诱导多TIG电弧多丝快速增材制造方法，采用多热源、多丝增材的制造方式，引入多TIG电弧热源和多焊丝，能够提高每根焊丝的送丝速度，显著提高沉积效率，进而能够实现大型复杂结构件的无模具、高自由度、定制化成形。该方法的具体步骤为：将预处理好的基板装夹固定在工作台上；利用激光热源和多个TIG电弧热源形成的对称型复合热源，按照设定的工艺参数对送入熔池的多根焊丝进行融化并在基板上铺展，并按照预设的加工路径进行增材制造，得到目标金属零件；所述对称型复合热源中，激光热源位于中心，多个TIG电弧热源和多根焊丝沿所述激光热源的周向交替均匀间隔分布。

主权项：1.激光同轴诱导多TIG电弧多丝的快速增材制造系统，其特征在于：包括：激光枪、多TIG电弧同轴焊炬、内部设置有环形水冷通道的环形壳体、送丝机构、焊机控制器和激光控制器；所述激光控制器控制所述激光枪发出激光束作为激光热源；所述多TIG电弧同轴焊炬具有多根钨极用于提供多TIG电弧热源；所述激光热源位于环形壳体的轴线上；多TIG电弧同轴焊炬的多根钨极沿激光热源的周向均匀间隔分布；多根钨极位于同一锥形面上，该锥形面的中心轴与激光热源同轴；由此形成对称型复合热源；沿周向分布的多个TIG电弧热源所形成的多个间隔中，在其中两个TIG电弧热源的间隔中不设置焊丝，其余间隔中均设置焊丝，且焊丝位于两个钨极的中间位置；使用时，未设置焊丝的间隔所在端朝后；多个TIG电弧热源所形成的圆环的轴线、多根焊丝形成的圆环的轴线均与激光热源同轴；所述送丝机构能够同时夹持多根焊丝并将其送入熔池稳定融化并在基板上铺展；所述激光枪、多TIG电弧同轴焊炬以及所述送丝机构固定在一起，保持同步运动，由此采用激光热源、多TIG电弧热源、多根焊丝同轴输出的方式进行快速增材制造；且使所述对称型复合热源和多根焊丝形成的焊丝组同轴位于所述环形壳体内部，并与环形壳体固接；所述焊机控制器控制多TIG电弧同轴焊炬进行电弧起弧，并控制所述送丝机构送丝；利用对称型复合热源时，用于发射激光光源的激光枪垂直于基板，然后将多个TIG电弧热源以及多根焊丝分布于激光热源的四周；其中激光热源与用以提供TIG电弧的钨极最低端间的距离为1mm～7mm；激光热源与钨极间的夹角为5°～60°;工艺参数包括：激光热源的功率、离焦量、焊接电流、送丝速度以及焊接速度；所述激光热源的功率为500W～4000W；离焦量为-20mm～20mm；焊接电流为50A～300A；送丝速度为2mmin～8mmin；焊接速度为0.1mmin～2.0mmin；所述激光热源为摆动式；所述激光热源的摆动方式为圆形摆动、垂直摆动、8字摆动或∞摆动；摆动频率为0Hz～400Hz；摆动幅度为0mm～8mm。

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权利要求：

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