[发明专利]一种丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法

权利要求书

1.一种丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤1，根据目标高氮钢制品的合金成分，得到合金元素i与铁元素的成分比，确定送入熔池送粉原料的j种原料质量与送丝原料质量比α₁:α₂:α₃…:α_j:β；其中，j为2-8；

步骤2，根据送入熔池的送粉原料的质量与送丝原料的质量比确定送粉速率V_fj与送丝速率Vs参数匹配关系其中V_fj为原料粉末j的送粉速率，单位为g/min；Vs为送丝速率，单位为m/min；d为送丝原料直径，单位为m；ρ为送丝原料密度，单位为g/m³；Δt为时间，单位为min，m_粉j为送入熔池的送粉原料的质量，m_丝为送入熔池的送丝原料的质量；

步骤3，选取送丝速率Vs为1.5m/min～12m/min，得出各原料粉末j的送粉速率V_fj；

步骤4，启动3D打印的装置，在气粉同轴传送装置上调节送气速率和送粉速率V_fj，在熔化极气体保护焊枪上调节保护气速率和送丝速率Vs，进行焊接；

步骤5，根据目标钢制品形状尺寸确定3D打印路线，以焊接速率v进行堆焊，每一层堆焊完时，将焊枪提高一个层厚，重复堆焊过程最终获得高氮钢制品。

2.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，送气速率与焊枪保护气速率均为15～40L/min。

3.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，所述的焊接速率v为3～16mm/s。

4.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，步骤1中，选择低碳钢焊丝作为送丝原料。

5.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，步骤1中，所述的送粉原料，根据目标高氮钢制品中除铁以外的合金元素i的含量Wif％确定。

6.根据权利要求5所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，所述的合金元素i的含量Wif％，经修正关系式Wif_修正％≈Wif％×(1+μi+ξ)修正；其中Wif_修正％为修正值，μi为烧损系数，μi＝0.2％～5％，ξ为散射飞溅损失系数，ξ＝2％～8％。

7.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法，其特征在于，所述的合金元素i不含铁元素。