一种多丝电弧增材制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多丝电弧增材制造装置，其涉及电弧增材制造领域，包括绝缘罩，多丝安装头沿轴线方向套设于绝缘罩的外部，冷却装置套设于绝缘罩的内部，冷却装置的轴心位置设置有电弧发生机构，且电弧发生机构的钨针延伸至多丝安装头的外部；多丝安装头上环绕绝缘罩均布有数量不少于3个的送丝孔，钨针的延长线与各个送丝孔的延长线交汇于一点，增材制造过程中，多条焊丝从不同的方向以相同的角度延伸至电弧，进而有效改善甚至避免了单侧送丝时由于送丝方向导致的沉积熔道各向异性的问题，实现同轴送丝效果与增材制造化学组织可调控，此外，冷却装置的内部设置有冷却通道，有效提高了装置的散热能力，保证了装置的使用寿命。保证了装置的使用寿命。保证了装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多丝电弧增材制造装置


[0001]本技术涉及电弧增材制造领域，尤其涉及一种多丝电弧增材制造装置。

技术介绍

[0002]金属增材制造技术已经成为未来制造业重点发展的技术之一；金属熔丝增材制造按能量源分为三种形式：激光熔丝增材制造、电子束熔丝增材制造及电弧熔丝增材制造。其中，电弧熔丝增材制造技术因其材料利用率高、沉积速率高、生产周期短、设备成本低和适用于中、低复杂度金属零件制造的特点，在汽车、船舶、航天航空等领域的应用越来越多；然而，传统电弧增材制造中只允许同种材料的单丝送进焊接，尽管现在很多设备可实现两种焊丝焊接，但是焊丝不是同时送入熔池，需要不断更换焊丝，增材效率较低。
[0003]基于上述问题，专利CN111347132A公开一种多丝TIG电弧增材制造装置，其利用固定件在TIG焊枪上固定设置高度调节件，并在高度调节件上设置多个送丝嘴，焊接时多个送丝嘴同步出丝，进而可有效提高增材制造效率，然而，该现有技术中多个送丝嘴并列设置于电弧的一侧，增材制造过程中，需要时刻保证焊枪、增材方向保持一致，否则，由于熔道存在各向异性将严重影响增材质量；专利CN112475539A公开了一种多丝金属电弧熔丝增材制造装置，其装置主体包括主容器、多个焊枪和多个进丝管，其中，多个焊枪可拆卸设置于主容器的侧壁上，每个焊枪的下方对应设置有一个进丝管，增材制造过程中，多个焊枪同时进行熔丝作业，金属液在主容器的导流作用下流出，然而,上述现有技术中，由于焊枪设置于主容器内，无法直接将热量作用于基体或上一熔覆层，进而影响不同熔覆层的结合性能，无法保证增材质量；基于此，如何在保证增材质量的前提下，提供一种能够改善甚至避免熔道各向异性的多丝电弧增材制造装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是解决上述技术问题，提供一种多丝电弧增材制造装置，通过对多丝送丝头进行改进，在保证增材质量的前提下，提供一种能够改善甚至避免熔道各向异性的多丝电弧增材制造装置。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种多丝电弧增材制造装置，包括多丝安装头、绝缘罩、冷却装置和电弧发生机构,所述多丝安装头沿轴线方向套设于所述绝缘罩的外部，所述冷却装置套设于所述绝缘罩的内部，所述冷却装置的内部设置有冷却通道，且其轴心位置设置有安装孔，所述电弧发生机构设置于所述安装孔内，且所述电弧发生机构的钨针延伸至所述多丝安装头的外部；所述多丝安装头上环绕所述绝缘罩均布有若干送丝孔，所述送丝孔的数量不少于3个，所述钨针的延长线与各个所述送丝孔的延长线交汇于一点。
[0006]优选地，所述多丝安装头与所述绝缘罩之间通过螺纹结构可拆卸连接。
[0007]优选地，所述冷却装置的进液口处设置有螺纹水嘴。
[0008]优选地，所述冷却通道为U型结构，其设置于所述安装孔的一侧，所述冷却通道的
进液通道和出液通道平行于所述冷却装置的轴线布置。
[0009]优选地，所述电弧发生机构还包括依次同轴连接的气管接头、快速接头、顶紧螺帽、导电嘴和用于固定所述钨针的钨极夹，所述导电嘴与所述安装孔螺纹连接。
[0010]优选地，所述送丝孔内可拆卸连接有快速接头和送丝嘴，不同规格型号的焊丝直接通过快速接头插入送丝嘴，所述送丝嘴的出丝端的内径与焊丝直径相匹配。
[0011]优选地，还包括安装法兰，所述安装法兰包括连接筋，所述连接筋的一端设置有固定孔和锁紧组件，所述固定孔套设于所述绝缘罩的外侧，所述锁紧组件用于锁紧所述绝缘罩。
[0012]优选地，所述安装法兰还包括支撑板，所述连接筋远离所述固定孔的一端设置有若干螺钉孔，所述连接筋与所述支撑板之间通过螺钉连接。
[0013]优选地，所述安装法兰还包括支撑板，所述连接筋与所述支撑板为一体成型结构。
[0014]优选地，其特征在于，所述支撑板上设置有若干定位孔和定位光孔，所述支撑板与焊接机器人手臂通过所述定位孔固定连接，所述定位光孔与所述焊接机器人手臂上的光孔一一对应。
[0015]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]1、本技术中的多丝电弧增材制造装置包括多丝安装头、固定座和电弧发生机构，其中，固定座套设于多丝安装头的内部，电弧发生机构设置于固定座的轴心位置，且电弧发生机构的钨针延伸至多丝安装头的外部，此外，多丝安装头上环绕固定座均布有若干(不少于3个)用于焊丝穿过的送丝孔，钨针的延长线与各个送丝孔的延长线交汇于一点，焊接时，钨针与基材之间产生电弧，将基材和多根焊丝熔化，电弧产生的热量直接作用于焊丝和基材上，有效保证了基材与熔覆层的结合质量，此外，增材制造过程中，多条焊丝从不同的方向以相同的角度延伸至电弧，进而有效改善甚至避免了单侧送丝时由于送丝方向导致的沉积熔道各向异性的问题，并可实现同轴送丝效果与增材制造化学组织的可调控性。
[0017]2、本技术中的固定座包括绝缘罩和冷却装置，其中绝缘罩设置于冷却装置和多丝安装头之间，将电弧发生机构和冷却装置一同与多丝安装头绝缘，使得焊丝与钨极不在同电位上，钨极通电加热熔化焊丝避免了焊丝直接插入熔池形成短路；此外，需要指出的是：本技术在冷却装置内部设置供冷却介质流通的冷却通道，有效提高了装置整体的散热能力，进而可弥补由于多丝安装头环绕电弧发生机构布置而导致的散热问题，有效保证了装置的使用寿命。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为一种多丝电弧增材制造装置的整体结构示意图；
[0020]图2为一种多丝电弧增材制造装置的主视图；
[0021]图3为图2所示多丝电弧增材制造装置B
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B方向的剖视图；
[0022]图4为冷却装置的结构示意图；
[0023]图5为冷却装置的俯视图；
[0024]图6(a)为电弧发生机构的结构示意图，图6(b)为图6(a)所示电弧发生机构C
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C方向的剖视图；
[0025]图7为安装法兰的整体结构示意图；
[0026]图8为安装法兰的俯视图；
[0027]其中，1、安装法兰，1
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1、固定孔，1
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2、通孔，1
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3、长条孔，1
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4、定位孔，1
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5、定位光孔，2、电弧发生机构，2
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1、气管接头，2
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2、第一快速接头，2
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3、顶紧螺帽，2
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4、导电嘴，2
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5、钨极夹，2
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6、钨针，3、螺纹水嘴，4、固定座，4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多丝电弧增材制造装置，其特征在于，包括多丝安装头、绝缘罩、冷却装置和电弧发生机构,所述多丝安装头沿轴线方向套设于所述绝缘罩的外部，所述冷却装置套设于所述绝缘罩的内部，所述冷却装置的内部设置有冷却通道，且其轴心位置设置有安装孔，所述电弧发生机构设置于所述安装孔内，且所述电弧发生机构的钨针延伸至所述多丝安装头的外部；所述多丝安装头上环绕所述绝缘罩均布有若干送丝孔，所述送丝孔的数量不少于3个，所述钨针的延长线与各个所述送丝孔的延长线交汇于一点。2.根据权利要求1所述的一种多丝电弧增材制造装置，其特征在于，所述多丝安装头与所述绝缘罩之间通过螺纹结构可拆卸连接。3.根据权利要求1或2所述的一种多丝电弧增材制造装置，其特征在于，所述冷却装置的进液口处设置有螺纹水嘴。4.根据权利要求3所述的一种多丝电弧增材制造装置，其特征在于，所述冷却通道为U型结构，其设置于所述安装孔的一侧，所述冷却通道的进液通道和出液通道平行于所述冷却装置的轴线布置。5.根据权利要求4所述的一种多丝电弧增材制造装置，其特征在于，所述电弧发生机构还包括依次同轴连接的气管接头、快速接头、顶紧螺帽、导电嘴和...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世凯，张松，谭继镔，赵丽楠，
申请(专利权)人：北京金炬科技有限公司，
类型：新型
国别省市：