[发明专利]一种金属冷焊增材制造的方法

权利要求书

1.一种金属冷焊增材制造的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在主控计算机上对零件进行3D建模，对零件进行分层处理，得到每个分层的尺寸和形状特点，然后对焊枪的移动路径进行规划以及选择其焊接工艺参数；

步骤二：对分层通过上述选择的每道焊缝的焊接工艺参数和规划的移动路径建立其相应的焊缝模型；然后基于焊缝的间距和堆焊路径对分层建立堆积层的三维模型，得到焊缝和堆积层成形的尺寸；将堆积层成形的尺寸与步骤一中得到的分层的尺寸进行对比，然后对堆焊路径、焊接工艺参数进行重新优化和选择；主控计算机将重新优化后的每道焊缝的焊接工艺参数输入并设定到高能脉冲精密冷焊机和送丝机中，堆焊路径输入并设定到机械手和变位机中；

步骤三：控制机械手按照设定的堆焊路径操作焊枪移动，变位机调整制造零件的焊接位置，且与机械手配合实现复杂形状和结构零件的堆焊成形；高能脉冲精密冷焊机和送丝机按照设定的焊接工艺参数进行断续点焊，在每个脉冲期间增加一个点焊缝，每个脉冲间隔期间进行冷却散热；高能脉冲熔化一个焊点后立即熄弧冷却，以使整个增材制造过程中基体处于常温状态；然后由断续点焊缝逐点逐线搭接完成一分层的堆焊成形；

步骤四：通过三维激光扫描仪检测获得上述分层的三维尺寸，反映和记录到主控计算机中，主控计算机对其与零件所需的尺寸即3D建模中该分层的尺寸进行对比，从而确定下一个分层的尺寸和形状，然后开始下一个分层的堆焊成形；如此循环往复，重复步骤二至三，直到完成所有分层的堆焊成形，然后将所有分层逐层堆焊成形为零件。

2.如权利要求1所述的一种金属冷焊增材制造的方法，其特征在于，所述增材制造过程中电弧和熔池的温度、大小由高速红外摄像仪检测和记录，并将其反映和记录到主控计算机中，主控计算机根据熔池的大小实时控制送丝量、脉冲电流和脉冲时间，实时控制焊接工艺参数和移动路径，以确保每个熔池的成形精度。

3.如权利要求1所述的一种金属冷焊增材制造的方法，其特征在于，所述的焊接工艺参数包括脉冲电流、脉冲时间、熄弧时间、焊丝直径、送丝速度和焊接速度。

4.如权利要求1所述的一种金属冷焊增材制造的方法，其特征在于，所述高能脉冲的脉冲电弧时间为1-300ms，脉冲间隔时间为1-10s。

5.如权利要求1所述的一种金属冷焊增材制造的方法，其特征在于，所述的焊接工艺参数中焊丝的直径为0.1mm-3.0mm，送丝的速度为0.1m/min-5.0m/min，焊接的速度为 0.2mm/s-5mm/s。