[发明专利]一种TIG电弧增材制造过程的精确成形方法及精确成形系统

权利要求书

1.一种TIG电弧增材制造过程的精确成形方法，其特征在于：以高-低脉冲电流群波形的方式作为电弧电流的输出方式，高-低脉冲电流群波形包括连续间隔输出的高脉冲电流群波段和低脉冲电流群波段，同时以匹配电流的送丝波形来控制焊丝的送丝时序，在高脉冲电流群波段控制焊丝进行送进，在低脉冲电流群波段控制送丝停止；低脉冲电流群波段电弧用于加热熔化母材和维持电弧稳定燃烧，高脉冲电流群波段电弧用于熔化焊丝形成熔滴并过渡到熔池中且对熔池进行搅拌；电弧增材全过程在保护气体下进行；实时检测增材过程中沉积层温度变化，在高-低脉冲电流群波形与焊丝的送丝时序匹配模式不变时，通过调整低脉冲电流群电参数实现对增材过程中熔池电弧热输入和沉积热积累补偿输入的恒定。

2.一种采用如权利要求1所述精确成形方法的精确成形系统，其特征在于：包括

工作台，用于放置工件；

焊枪机构，位于工作台上方，焊枪机构包括焊枪和焊枪移动结构；

送丝机构，包括送丝机和送丝机控制模块，送丝控制模块用于控制焊丝送丝和停止以及控制焊丝送丝和抽回；

焊接电源，为增材过程的电弧提供能量以及为其他模块或机构提供电能；

波形设计模块，设计电流的输出波形，同时匹配电流的输出波形设计焊丝的送丝控制时序波形；

波形输出模块，与波形设计模块和焊接电源连接，按照波形设计模块的设定输出对应的电流波形以作为电弧电流的输出方式，以高-低脉冲电流群波形的方式控制电弧电流输出，高-低脉冲电流群波形包括连续间隔输出的高脉冲电流群波段和低脉冲电流群波段，同时该波形输出模块还与送丝机控制模块连接来控制送丝机以匹配电流的送丝波形来控制送丝及启停时序，在高脉冲电流群波段控制送丝机进行送丝，在低脉冲电流群波段控制送丝机停止送丝，低脉冲电流群波段电弧用于加热熔化母材和维持电弧稳定燃烧，高脉冲电流群波段电弧用于熔化焊丝形成熔滴并过渡到熔池中且对熔池进行搅拌。

3.根据权利要求2所述的精确成形系统，其特征在于：该精确成形系统还包括连接于波形输出模块与焊接电源之间的实时修正模块以对电流参数进行实时修正，在焊接电源与焊枪之间的连接线路上设置有电流/电压采集模块，电流/电压采集模块与实时修正模块相连接。

4.根据权利要求3所述的精确成形系统，其特征在于：该精确成形系统还包括与实时修正模块连接的红外热成像温度检测模块以检测增材过程中沉积层温度变化，在高-低脉冲电流群波形与焊丝的送丝时序匹配模式不变时，通过调整低脉冲电流群电参数实现对增材过程中熔池电弧热输入和沉积热积累补偿输入的恒定。

5.根据权利要求2所述的精确成形系统，其特征在于：该精确成形系统还包括保护气装置，保护气装置包括气瓶，气瓶的出气口处或气管上设置有电控阀。

6.根据权利要求3所述的精确成形系统，其特征在于：所述波形设计模块上集成有显示屏，用于显示电流/电压采集模块采集的电流/电压参数以及电流波形。