【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接，尤其涉及一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置及方法。
技术介绍
1、使用多根异质丝进入熔池，通过电弧增材制造梯度材料，所制造出来的零件可以具备不同的特性（例如导热性、耐腐蚀性、硬度、延展性）。梯度材料可以由逐渐或突然的过渡组成，根据材料组合的选择，直接过渡可能会遇到较大的应力和化学不相容性，而连续或逐渐过渡会最大限度地减少这些问题。
2、然而，由于热膨胀系数、熔化温度和晶体结构的不匹配，在熔池中加入两种以上金属，会降低最终的堆垛层熔敷效率下降，堆垛形貌差。此外，凝固过程中混相间隙的存在，当熔体过冷时，在凝固过程中造成严重的相分离和偏析，极大地影响了力学性能。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有梯度材料增材制造存在的堆垛层熔敷效率下降，堆垛形貌差的问题。
2、为解决上述问题，本专利技术技术方案之一是通过以下方式来实现的：一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，包括交流焊机、钨极氩弧焊枪、送丝机一、送丝机二、基板、高速摄影机、钨极氩弧增材制造电源、导线和气瓶；
3、钨极氩弧增材制造电源连接有气瓶，钨极氩弧增材制造电源的正极通过导线连接有基板，钨极氩弧增材制造电源的负极通过导线连接有钨极氩弧焊枪，钨极氩弧焊枪垂直位于基板正上方；基板上方设有交流焊机，钨极氩弧焊枪的两侧分别设有送丝机一和送丝机二，送丝机一和送丝机二均通过导线与交
4、上述还包括计算机、电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，计算机分别与交流焊机、钨极氩弧焊枪、以及交流焊机与送丝机一之间的导线连接；计算机与交流焊机之间设有电压霍尔传感器，计算机与钨极氩弧焊枪之间设有电流霍尔传感器。
5、上述还包括驱动电机，驱动电机与基板连接。
6、本专利技术技术方案之二是通过以下方式来实现的：一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的方法，包括以下步骤：
7、s101，选择金属丝；
8、s102，调整送丝机一和送丝机二的送丝参数，以及钨极氩弧焊枪的行走速度；
9、s103，打磨基板；
10、s104，选择合适的熔敷道起始点，将钨极氩弧焊枪移至熔敷道起始点，提前通入保护气，焊枪与基板之间引燃电弧；
11、s105，等待熔池出现后，接通交流焊机电源，使送丝机一和送丝机二按照提前设置好的送丝速度正常工作，并保持持续送丝；
12、s106，预设路径熔敷完成后，停止送丝，衰减电流，继续通保护气；
13、s107，待熔敷层冷却至层间温度时，将钨极氩弧焊枪移至熔敷路径起点，准备下一层熔敷工作；
14、s108，重复执行步骤s104、s105、s106，直至构件尺寸达到预定设计值。
15、上述步骤s104中，提前通入保护气，包括，提前通入保护气99%氩气3秒，气体流量为10l/min。
16、上述步骤s105中，接通交流焊机电源，包括，设置输出交流电流大小为10a，频率为10hz。
17、本专利技术通过右侧熔滴距离堆垛层很近且在过渡过程中接触熔池，焊丝容易偏向导电性较好的一侧，即堆垛层侧，因此该形式在堆垛过程中，电弧能够更有效地搅拌熔池。由于电弧摆动更朝向于左侧搭桥过渡一端，因此其右侧熔滴受到电弧力作用较小，使得熔滴摆动幅度较小，也有利于过程的稳定，有利于更好成型效果；焊丝尖端距离较近，使得焊丝尖端更靠近电弧与熔池，其等离子流力较大，从而促进熔滴过渡，使得熔滴生长时间变短，过渡频率提高，熔滴尺寸也随之减小；通过增大送丝机二焊丝送丝速度，实现左侧焊丝保持搭桥过渡，送丝机一焊丝为自由过渡的双丝熔滴过渡形式，由此，采用“搭桥过渡+自由过渡”的形式进行梯度材料的电弧增材制造，电弧摆动角度较大，电弧对熔池搅拌作用增强，拥有稳定的堆垛过程，且可获得良好的堆垛成型形貌。
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1.一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，包括交流焊机、钨极氩弧焊枪、送丝机一、送丝机二、基板、高速摄影机、钨极氩弧增材制造电源、导线和气瓶；
2.根据权利要求1所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，还包括计算机、电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，计算机分别与交流焊机、钨极氩弧焊枪、以及交流焊机与送丝机一之间的导线连接；计算机与交流焊机之间设有电压霍尔传感器，计算机与钨极氩弧焊枪之间设有电流霍尔传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，还包括驱动电机，驱动电机与基板连接。
4.一种使用如权利要求1至3任一项所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的方法，其特征在于，所述步骤S104中，提前通入保护气，包括，提前通入保护气99%氩气3秒，气体流量为10L/min。
6.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，包括交流焊机、钨极氩弧焊枪、送丝机一、送丝机二、基板、高速摄影机、钨极氩弧增材制造电源、导线和气瓶；
2.根据权利要求1所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，还包括计算机、电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，计算机分别与交流焊机、钨极氩弧焊枪、以及交流焊机与送丝机一之间的导线连接；计算机与交流焊机之间设有电压霍尔传感器，计算机与钨极氩弧焊枪之间设有电流霍尔传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种交流辅助双丝氩弧焊增材制造梯度材料的装置，其特征在于，还包括驱动电机，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐建洲，黄健康，樊丁，谢宇航，赵华宇，樊德鑫，陆聪聪，李卓轩，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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