[发明专利]一种基于TIG电弧的钛合金增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种基于TIG电弧的钛合金增材制造装置，其特征在于，所述钛合金增材制造装置包括：

工作平台，用于放置待加工的钛合金基板；

送丝机构，用于向增材制造过程提供所需的焊丝；

非熔化极气体保护电弧TIG焊机，用于形成等离子电弧；

氮气瓶和氩气瓶，分别通过管道与所述TIG焊机连通，用于向所述TIG焊机提供氮气和氩气；

控制中心，分别与所述工作平台、所述送丝机构和所述TIG焊机连接；所述控制中心控制所述TIG焊机的电流，形成所述等离子电弧；所述控制中心还分别控制所述工作平台和所述送丝机构，使所述焊丝经所述等离子电弧后融化，与所述氮气反应，滴落在所述待加工的钛合金基板上。

2.根据权利要求1所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造装置，其特征在于，所述钛合金增材制造装置还包括：气体配比器，所述氮气瓶和所述氩气瓶分别与所述气体配比器连接，所述气体配比器与所述焊机连接，所述气体配比器用于控制所述氮气的流量和所述氩气的流量。

3.根据权利要求1所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造装置，其特征在于，所述送丝机构包括：

送丝臂；

送丝嘴，设置于所述送丝臂的执行端；

送丝控制器，分别与所述控制中心和所述送丝臂的固定端连接；所述送丝控制器接收所述控制中心发送的所述送丝控制指令，控制所述送丝臂带动所述送丝嘴，使所述送丝嘴位于所述等离子电弧的正下方。

4.根据权利要求1所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造装置，其特征在于，所述控制中心用于发送电弧控制指令至所述TIG焊机；

所述TIG焊机包括焊枪臂和TIG焊枪；所述焊枪臂的固定端与所述控制中心连接，所述焊枪臂的执行端设置所述TIG焊枪；所述焊枪臂根据所述电弧控制指令，控制所述TIG焊枪形成所述等离子电弧。

5.一种基于TIG电弧的钛合金增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：

将清洗干净的待加工的钛合金基板固定在工作平台上；

向所述待加工的钛合金基板的增材制造过程提供所需的焊丝；

氮气经非熔化极气体保护电弧TIG焊机提供热量后电离呈离子态，形成等离子电弧，氩气经管道传输至所述TIG焊机后保护所述等离子电弧；

所述焊丝经所述等离子电弧融化后，与离子态的氮结合，滴落在所述待加工的钛合金基板上，形成具有氮化钛增强相的增材结构件。

6.根据权利要求5所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过控制气体配比器，控制所述氮气的流量和所述氩气的的流量。

7.根据权利要求5所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造方法，其特征在于，控制中心向所述送丝机构发送送丝控制指令，控制所述焊丝与所述待加工的钛合金基板成30°角。

8.根据权利要求5所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造方法，其特征在于，所述控制中心向所述TIG焊机发送电弧控制指令控制电流，形成所述等离子电弧。

9.根据权利要求5所述的基于TIG电弧的钛合金增材制造方法，其特征在于，所述控制中心向所述工作平台运动指令，控制所述工作平台的运动。