[发明专利]一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金设备及高熵合金的制造方法

权利要求书

1.一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的设备，其特征在于：包括设备本体、工作台、送丝机构、角磨机构、焊接机构以及保护气系统；

所述工作台固定于设备本体上，且所述的工作台上设置有夹具，用于在使用过程中固定基板保证制作过程中高熵合金基板的稳定；

所述送丝机构包括若干焊丝的输送组件，所述输送组件的末端正对焊接机构设置，且可相对工作台活动设置，其用于通过内置程序控制绞丝匀速接触焊枪制造高熵合金；

所述焊接机构包括主焊枪和控制主焊枪移动的驱动单元模块以及控制主焊枪电流输出的控制电路模块，所述焊接机构用于通过内置程序控制以电弧为热源对绞丝进行加热进行电弧增材制造；

所述角磨机构包括角磨机和驱动单元，用于焊接过程中对工件层与层之间进行打磨去除氧化层；

所述保护气系统包括储气罐和喷气模块，所述储气罐用于存储惰性混合气体，所述喷气模块用于根据程序设定匀速的朝焊接处喷射保护气以及对焊接高温部位进行快速降温冷却。

2.根据权利要求1所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的设备，其特征在于，所述绞丝包括组合绞丝和实心焊丝，所述的组合绞丝为若干单根不同材质的实心丝螺旋绞合组成，所述的主焊枪采用电弧为热源进行电弧增材制造。

3.根据权利要求2所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的设备，其特征在于，所述输送组件内置程序可通过计算机进行设定调整每个所述输送组件对绞丝的匀速输送速度。

4.根据权利要求3所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的设备，其特征在于，所述的基底为304不锈钢，所述的电弧采用熔化极MIG焊或TIG焊或等离子弧。

5.根据权利要求4所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的方法，其特征在于：所述的电弧增材制造包含以下步骤：

1)将基板表面进行打磨去除氧化层，并用酒精清洗表面；

2)待清洁完毕后，使用夹具将基板固定在工作台上；

3)将预制作的双丝分别装入送丝机构，通过计算对设备内置程序控制各机构进行参数设定，所述的参数包括送丝速度、焊接电流以及保护气流量；

4)参数设定完成后，将焊枪前端调整到距离基板10～25mm，并将需要打印的模型导入计算机，通过软件对模型进行切片分层，确定打印参数后由焊接软件计算出路径并上传到机器人控制柜；

5)通过程序快速对打印模型进行模拟，通过计算机带入温度冷却时间参数，输出打磨工序时间和路径并输入至角磨机构；

6)步骤5)计算完成后，启动保护气系统，并通过检测确定保护气系统均匀输出保护气，且输出参数符合设定参数；

7)所有参数、程序准备完成后，运行程序，设备启动预热，设备预热完成后开始打印；

8)焊接机构、送丝机构以及保护气系统联动在基板上进行水平移动进行第一层的制造，一层制造完成后，移开焊接机构以及送丝机构，并启动角磨机构对工件进行打磨，去除氧化层；

9)打磨完成后，再次进行第二层制造，并循环；

10)等待打印件冷却后，取下打印件，可得到高熵合金制件。

6.根据权利要求5所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的方法，其特征在于：所述步骤8)至步骤9)中每打印的一层层间隔，可通根据需要主动暂停，通过程序修改、调节两种焊丝的送丝速度。

7.根据权利要求5所述的一种双丝电弧增材制造梯度高熵合金的设备，其特征在于，所述高熵合金的组合成分可通过改变单根金属细丝材料成分以改变组合绞丝的整体成分或改变组合绞丝与实心焊丝相互间的送丝速度进行快速调整。