[发明专利]一种铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法

说明书

本发明公开了一种铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法，铝合金复杂构件为薄壁深腔结构，方法包括：步骤一、根据所述铝合金复杂构件的结构特征，将其划分为一个横向连接部以及相对于所述横向连接部非对称分布的两个侧部，将其中一个侧部和所述横向连接部作为一个整体，作为第一基体，而将另一个侧部作为第二基体；步骤二、采用热挤压成型方法制造第一基体；步骤三、采用电弧增材成型方法在所述第一基体之上制造所述第二基体，成型过程中以所述横向连接部作为基础进行电弧增材；步骤四、对步骤三加工得到的构件进行热处理。本发明实现了对铝合金复杂构件的高效、高性能及高精度制造，提高了加工效率，同时极大提高了产品质量性能。

技术领域

本发明属于精密成形加工领域，涉及到一种铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法，它适用于对铝合金复杂构件的高效率、高性能及高精度制造。

背景技术

随着轻量化结构的广泛应用，铝合金复杂结构被广泛采用，且对零件的高性能、高承载、高精度提出了更苛刻的要求，单一的制造技术越来越不能满足高端制造领域日益发展的需求。如采用铸造工艺，存在超重及内部质量差等问题；采用钣焊工艺，存在焊缝多、焊接性能低、质量稳定性差等问题；而采用单一热挤压成形技术无法整体制造铝合金复杂结构，单一的电弧增材技术制造效率低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可提高产品性能和加工效率的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法。

本发明的技术方案为：

一种铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法，所述铝合金复杂构件为薄壁深腔结构，所述方法包括：

步骤一、根据所述铝合金复杂构件的结构特征，将所述铝合金复杂构件划分为一个横向连接部以及相对于所述横向连接部非对称分布的两个侧部，将其中一个侧部和所述横向连接部作为一个整体，作为第一基体，而将另一个侧部作为第二基体；

步骤二、采用热挤压成型方法制造第一基体；

步骤三、采用电弧增材成型方法在所述第一基体之上制造所述第二基体，成型过程中以所述横向连接部作为基础进行电弧增材；

步骤四、对所述步骤三加工得到的构件进行热处理。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法中，所述步骤三中，电弧增材成型速度为4-18mm/s，成形电流设定在50-150A。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法中，所述步骤二中，采用热挤压成型方法制造第一基体，其具体过程包括：

步骤(1)计算所述第一基体的侧壁和所述横向连接部的工艺余量，设计热挤压成型模具，根据所述第一基体的体积和尺寸设计热挤压坯料尺寸；

步骤(2)将所述热挤压成型模具加热至一定温度，将所述热挤压坯料加热至一定温度并保温一段时间，再将所述热挤压坯料置于所述热挤压成型模具中，进行热挤压成型。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法中，所述步骤(2)中，将所述热挤压成型模具置于挤压设备中加热至320-490℃，将所述热挤压坯料置于加热炉中加热至410-480℃并保温1-2h。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法中，所述步骤(2)中，热挤压成型速度为2-6mm/s。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法中，所述步骤四中，热处理温度为200-350℃，保温时间为30-60min；热处理结束后进行冷却。

优选的是，所述的铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法，还包括：步骤五、对所述步骤四加工得到的构件进行精加工。