[发明专利]一种超声辅助的电弧增材制造方法

权利要求书

1.一种超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，在进行电弧增材制造时，将具有往复超声振动特征的搅拌针插入到增材制造熔池中，并随熔池同步移动，对熔池金属的凝固过程实施超声振动和搅拌，改善其凝固组织和力学性能；

搅拌针振动方向为沿自身轴向；

本方法依靠以下的电弧增材制造设备实现，所述电弧增材制造设备，包括一个电弧增材制造焊枪，电弧增材制造焊枪安装在一个整体沿水平设置的保持架上且焊接头一端向下，保持架上还安装有一个振动搅拌装置，振动搅拌装置包括一个超声振动器，超声振动器下端向下设置有一根搅拌针，超声振动器能够为搅拌针提供沿轴向的振动；搅拌针下端具有一圈水平外凸的凸起，凸起外凸距离在搅拌针三倍直径以内；所述凸起为周向均匀布置的多个，每个凸起的上表面和下表面分别设置为反向对称的倾斜面或者螺旋叶面。

2.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，所述搅拌针采用金属钨或者钨合金。

3.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，搅拌针振动频率为20-100KHZ，振幅为0.2-1mm。

4.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，焊接时电弧增材制造焊枪沿垂直于熔池所在产品平面方向布置，搅拌针从电弧增材制造焊枪行进方向的前方或者后方斜向下插入到熔池中部下方实现超声振动。

5.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，焊接时电弧增材制造焊枪布置为上端沿电弧增材制造焊枪行进方向的前方倾斜布置，搅拌针布置在电弧增材制造焊枪后方并垂直向下插入到增材制造熔池中部实现超声振动。

6.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，电弧增材制造焊枪安装在一个焊枪安装套上，焊枪安装套通过一个焊枪安装套转动调节手柄可竖向转动地安装在保持架上；

电弧增材制造焊枪可沿轴向滑动地安装在所述焊枪安装套上，焊枪安装套上还贯穿地旋接设置有焊枪紧固用螺栓实现对电弧增材制造焊枪的固定。

7.如权利要求1所述的超声辅助的电弧增材制造方法，其特征在于，所述超声振动器竖向安装在一个振动器安装套上，振动器安装套通过一个振动器安装套振动调节手柄可竖向转动地安装在一个滑动套上，滑动套可水平滑动地安装在保持架上；

保持架呈上下宽度一致的长条形，滑动套可水平滑动地套接安装在保持架上，滑动套上还贯穿地旋接设置有滑动套紧固用螺栓实现对滑动套的固定；

超声振动器通过消振弹簧安装在振动器安装套上。