[发明专利]一种碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法在审
| 申请号： | 201910361610.7 | 申请日： | 2019-04-30 |
| 公开（公告）号： | CN110293284A | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 黄健康;刘玉龙;余淑荣;杨涛;潘伟;陈会子;管志忱;樊丁 | 申请（专利权）人： | 兰州理工大学;刘玉龙 |
| 主分类号： | B23K9/167 | 分类号： | B23K9/167;B33Y10/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 730050 甘肃*** | 国省代码： | 甘肃;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 钛合金材料 钛合金 二氧化碳 氩气 梯度强化 原位强化 熔融态 碳元素 电弧 焊丝 制造 加工钛合金 气体配比器 电弧作用 混合配比 混合气体 气体配比 热量作用 原位反应 原位生成 焊机 工艺流程 配比器 碳化钛 增强相 成形 可控 配比 输出 | ||
1.一种碳元素原位强化的钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：控制中心4与送丝机构1、可控工台5、气体配比器8、TIG焊机9相连接，二氧化碳气瓶6、氩气瓶7与气体配比器8连接后输出至TIG焊枪10；送丝机构1经送丝臂2和送丝嘴3后将焊丝送至待加工钛合金基板上方。
2.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述送丝机构将所述焊丝送至TIG焊枪正下方，焊丝在TIG电弧热源作用下呈熔融态；所述二氧化碳在TIG电弧作用下在氩气氛围中运动至熔池附近，其在熔池流动过程中进入熔池并附着于熔池的表面，在增材制造过程中随着TIG电弧热源的定向移动，带动熔池内部熔融态钛合金的流动，二氧化碳进入熔池内部与熔融态的钛在原位发生反应生成碳化钛增强相，分布于成形的钛合金材料中，实现对材料制备过程中的强化。
3.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述可控工台用于放置表面处理干净的待加工钛合金基板，并由所述控制中心Mach3系统，控制x、y、z轴伺服电机带动传动装置，实现可控工台空间位置的移动，移动速度为90-300mm/min。
4.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：TIG焊机产生TIG电弧，通过控制中心调节制造过程中TIG焊机电流为60-200A。
5.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述的送丝机构将焊丝送出，且送出角度与水平基板成30°角，丝高为0。
6.根据权利要求书5所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：通过所述控制中心调节所述送丝机构送丝速度为90-300cm/min。
7.根据权利要求书5所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述焊丝为钛合金焊丝。
8.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述二氧化碳气瓶和氩气瓶，用于向过程中输入反应气体二氧化碳和保护气体氩气，其中二氧化碳与熔融态钛合金反应生成碳化钛增强相，氩气对反应过程进行保护。
9.根据权利要求书1所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：通过所述控制中心控制所述气体配比器，用于将输送来的二氧化碳与氩气进行配比，从而实现不同的钛合金强化效果。
10.根据权利要求书9所述的碳元素原位强化的梯度钛合金TIG电弧增材制造方法，其特征在于：所述气体配比器调节总的气体流量为10L/min，其中二氧化碳气流量为0-2L/min，其余气体均为氩气。
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