申请/专利权人：西安稀有金属材料研究院有限公司

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117548780B

主分类号：B23K9/04

分类号：B23K9/04;B23K9/167;B23K9/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开了一种通用于AZ系镁合金的电弧熔丝增材制造方法，该方法包括：一、对目标镁合金工件进行三维建模和切片化处理得到切层数据，并规划切层不同部位的扫描路径，将镁合金基板固定后预热，将AZ系镁合金盘丝固定在送丝系统中，并调整设置工艺参数；二、按照扫描路径，使得AZ系镁合金盘丝进行电弧熔丝增材制造沉积，在镁合金基板上形成成形件；三、静置空冷至室温得到镁合金工件。本发明考虑镁合金的物性特征以及增材过程的多种因素，提出一种通用于AZ系镁合金的电弧熔丝增材制造方法，该过程中热输入量更稳定且减少飞溅，减少气孔等缺陷产生，工艺简单，易于调整，获得的沉积态镁合金工件组织细小均匀，具有良好的综合力学性能。

主权项：1.一种通用于AZ系镁合金的电弧熔丝增材制造方法，其特征在于，该方法采用TIG焊焊枪作为热源，以AZ系镁合金丝作为原材料，按照以下步骤进行：步骤一、沉积前准备步骤101、首先利用计算机软件对目标镁合金工件进行三维建模，并对建立的模型进行切片化处理得到切层数据，再结合增材制造的单道沉积熔池宽度范围和搭接率规划切层不同部位的扫描路径，并导入增材制造设备中；步骤102、将清洗干净的镁合金基板固定在增材制造设备中，以镁合金基板上表面作为增材制造基准面，然后调整TIG焊焊枪的枪头与镁合金基板的垂直距离为10mm~12mm，并通过陶瓷片对镁合金基板进行预热；所述镁合金基板的预热温度为100℃~150℃；步骤103、将AZ系镁合金盘丝固定在送丝系统中，并调整送丝系统出丝口使得AZ系镁合金盘丝与镁合金基板上表面的夹角为30°±2°，与TIG焊焊枪的枪头距离为5mm±0.5mm，同时在TIG焊焊枪同轴通入流量为20Lmin~25Lmin的氩气作为保护气；所述AZ系镁合金盘丝的直径为φ1.2mm~φ1.6mm；步骤104、调整设置工艺参数包括送丝速度、枪头行走速度、峰值电流、基值电流、弧压、搭接率、熔池的熔宽和熔高；步骤二、沉积：启动送丝系统，以电弧作为热源，使得AZ系镁合金盘丝按照步骤101中导入增材制造设备中的切层不同部位的扫描路径进行电弧熔丝增材制造沉积，在步骤102中预热后的镁合金基板上形成单层实体片层，继续电弧熔丝增材制造沉积工艺，直至各单层实体片层按照设定路径逐层堆积，得到成形件；所述电弧熔丝增材制造沉积过程中送丝速度为2400mmmin~2900mmmin，枪头行走速度为200mmmin~250mmmin，峰值电流为160A~190A，基值电流为130A~150A，弧压为15V~22V，搭接率为45%~60%，设置的熔池的熔宽为8mm~12mm，熔高为10mm~30mm；当目标镁合金工件的壁厚大于15mm且无法通过单道或双道沉积进行直接沉积时，采用先按照“工”字形往复直线或曲线路径沉积，完成该层单层实体片层的部分内部结构填充，然后沿内、外轮廓分别进行沉积，直至获得该层单层实体片层，再按照相同方式逐层沉积得到成形件；所述电弧熔丝增材制造沉积过程中首先通过调整工艺参数包括送丝速度、枪头行走速度、峰值电流、基值电流、弧压，以获得设置的熔池的熔宽和熔高，然后选定搭接率并在沉积过程中保持其他参数不变，仅通过调节送丝速度、峰值电流、基值电流进行电弧熔丝增材制造沉积；步骤三、将步骤二中得到的成形件原位静置空冷缓慢降至室温，得到镁合金工件；所述镁合金工件中Al的平均质量含量为2%~9%。

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权利要求：

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