[发明专利]双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法

权利要求书

1.一种双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法，采用的装置包括双钨极氩弧增材制造焊枪(3)、第一偏钨极(6)和第二偏钨极(7)，其特征在于，所述第一偏钨极(6)和所述第二偏钨极(7)分别位于熔敷路径前进方向的两侧，其尖端靠近并呈镜像对称设置，且增材制造过程中，所述第一偏钨极(6)和所述第二偏钨极(7)始终垂直于基板(1)；

所述优化方法包括：

以熔敷层中央的第一熔敷道(9)为基准，从第一熔敷道(9)向两边进行堆积，在搭接过程中增加流经搭接侧钨极的电流，保持流经非搭接侧钨极的电流不变。

2.根据权利要求1所述的双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：在0.667w~0.738w范围内选择适当的搭接间距d，在确保位于熔敷路径中心线的搭接侧的熔池宽度达到d的同时，使位于熔敷路径中心线的非搭接侧的熔池宽度保持为0.5w，其中w为第一熔敷道(9)的宽度。

3.根据权利要求2所述的双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法，其特征在于，所述优化方法进一步包括：

S1、待熔敷道表面冷却到道间温度，将双钨极氩弧增材制造焊枪(3)向右移动，移动距离为搭接间距d，保持流经第二偏钨极(7)的电流I₂不变，增大流经第一偏钨极(6)的电流I₁，使重熔区域(11)向左侧扩展，位于熔敷路径中心线的搭接侧的熔池宽度应达到搭接间距d，开始搭接熔敷道(12)的堆积过程；

S2、反复执行步骤S1，直到完成第一熔敷道(9)右侧部分的熔敷加工；

S3、镜像操作，待熔敷道表面冷却到道间温度，将双钨极氩弧增材制造焊枪(3)移动到第一熔敷道(9)起始点左方距离为d处，保持I₁不变，增大I₂，使重熔区域(11)向右侧扩展，位于熔敷路径中心线的搭接侧的熔池宽度应达到搭接间距d，开始搭接熔敷道(12)的堆积过程；

S4、待熔敷道表面冷却到道间温度，将双钨极氩弧增材制造焊枪(3)向左移动，移动距离为搭接间距d，继续堆积左侧的搭接熔敷道(12)；

S5，反复执行步骤S4，直到完成第一熔敷道(9)左侧部分的熔敷加工。

4.根据权利要求3所述的双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法，其特征在于，步骤S1之前还包括以下步骤：

S01、对待加工零件(2)的三维几何模型分层切片得到各个熔敷层，根据各个熔敷层的尺寸进行路径规划，将熔敷层规划划分为第一熔敷道(9)与多条搭接熔敷道(12)；采用平行路径填充模式，熔敷层宽度W、熔敷道宽度w、搭接间距d、熔敷道数量n满足以下关系式：W=w+d，其中搭接间距d取值为0.667w~0.738w；

S02、将熔敷层中央的熔敷道设置为第一熔敷道(9)，根据其几何尺寸，规划并设置熔敷规范参数，包括流经第一偏钨极(6)的电流I₁，流经第二偏钨极(7)的电流I₂，行走速度v和送丝速度vf，使I₁=I₂；

S03、熔敷道的堆积过程：将双钨极氩弧增材制造焊枪(3)移动到熔敷道起始点并提前通入保护气2~5秒，在第一偏钨极(6)、第二偏钨极(7)与基板(1)之间引燃双钨极耦合电弧(8)，待熔池形成后，按照规划路径行走并送丝；当双钨极氩弧增材制造焊枪(3)运动到熔敷道终点时，先停止送丝，再衰减电流并熄弧，衰减电流时间为0.2~1秒，5~10秒后停止通保护气。

5.根据权利要求4所述的双钨极氩弧增材制造的熔敷层表面平整度优化方法，其特征在于，步骤S5之后还包括以下步骤：

S6，将双钨极氩弧增材制造焊枪(3)移动到第一熔敷道(9)起始位置并抬高，抬高距离为前一熔敷层的高度，执行步骤S02到步骤S5；

反复执行步骤S6，直到完成所有熔敷层的堆积。