[发明专利]电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法

权利要求书

1.一种采用电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法，其特征在于，该方法是按照以下步骤进行的：

（1）内流道尺寸设计

在钢构件基板表面预设内流道的位置，标记上内流道内表层；

（2）内流道盖板设计

盖板按照内流道的图样采用机加工的方法进行制备；确保盖板厚度略厚于大热输入工艺参数下最大熔深以避免焊透现象；盖板厚度可根据热输入参数调整；内流道盖板的材料与钢构件基板的材料相同；

（3）钢构件基板预处理

对钢构件基板待沉积表面用角磨机打磨、除锈、除油，得到平整光洁的表面；

（4）电弧熔丝增材

采用冷金属过渡焊技术，先对步骤（1）标出的含随形冷却内流道钢构件基板表面的内流道内表层所在的位置进行电弧熔丝增材沉积，然后将步骤（2）得到的内流道盖板覆盖到内流道内表层上端口上正好盖住上端口，然后再采用电弧熔丝增材制造内流道外其余的部分，使得内流道外其余的部分不低于内表层上端口；内流道内侧面所在层采用相对较小的小热输入工艺参数进行沉积，内流道外包括内流道上其余层采用相对较大的大热输入工艺参数进行沉积。

2.按照权利要求1所述的一种采用电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法，其特征在于，内流道内表层采用垂直于模具钢构件表面的单道多层电弧熔丝构成；内流道外其余层的制备是先一道一道并排在内流道外模具钢构件表面上制备一层电弧熔丝增材层，然后向上再逐层沉积制备。

3.按照权利要求1所述的一种采用电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法，其特征在于，采用小热输入参数进行电弧熔丝增材制造内流道内侧面的层沉积，以确保获得尽可能精确的流道内壁尺寸；内流道截面尺寸可根据模具结构和冷却要求设计，可为直接打印成形的长方形或打印过程中加工成未封闭的近圆形。

4.按照权利要求1所述的一种采用电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法，其特征在于，所用钢构件基板材料为H13钢板，成分为：C：0.390 wt. %，S：0.002wt. %，P：0.010 wt. %，Si：0.940 wt. %，Mn：0.450 wt. %，Cr：5.480 wt. %，Mo：1.500 wt.%，V：1.100 wt. %，余量为Fe。

5.按照权利要求1所述的一种采用电弧熔丝增材制造内含随形冷却内流道模具钢构件的方法，其特征在于，电弧熔丝增材所用填充材料为实芯H13焊丝，焊丝直径为1.2 mm，成分为C：0.131 wt. %，S：0.019 wt. %，P：0.019 wt. %，Si：0.400 wt. %，Mn：0.385 wt. %，Cr：11.750 wt. %，Mo：＜0.01 wt. %，V：0.900 wt. %，余量为Fe。