一种闭锁销体电弧增材制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111014882A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911307659.0(22)申请日2019.12.18(71)申请人内蒙古第一机械集团股份有限公司地址014032内蒙古自治区包头市青山区二号信箱(72)发明人李文刚毛路朱正马涛王德利赵文军(74)专利代理机构中国兵器工业集团公司专利中心11011代理人赵欣(51)Int.Cl.B23K9/04(2006.01)B23K35/30(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种闭锁销体电弧增材制造方法(57)摘要本发明涉及一种闭锁销体电弧增材制造方法，选用钢板作为基板，选用金属粉芯型无缝药芯焊丝作为丝材；构建零件的三维CAD模型，将零件的网格模型按一定厚度分层离散成一系列二维轮廓数据，然后基于轮廓数据生成机器人成形路径；基板预处理，选用CMT冷金属过渡电弧增材制造系统，按照成形路径自下而上逐层熔覆堆积，最终获得闭锁销体实体零件；利用热处理炉对制造的闭锁销体进行回火热处理。本发明采用具有极低热输入的CMT电弧增材制造系统和金属粉芯型无缝药芯焊丝，采用多层多道工艺制造闭锁销体，制造过程中电弧稳定、熔滴细小、稀释率低，零件成形光亮、变形小、尺寸可控性高，实现了闭锁销体制造流程的优化和材料利用率的大幅提升。CN111014882ACN111014882A权利要求书1/1页1.一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选用钢板作为基板，选用金属粉芯型无缝药芯焊丝作为丝材；(2)构建零件的三维CAD模型，将零件的网格模型按一定厚度分层离散成一系列二维轮廓数据，然后基于轮廓数据生成机器人成形路径；(3)基板预处理。(4)选用CMT冷金属过渡电弧增材制造系统，按照成形路径自下而上逐层熔覆堆积，最终获得闭锁销体实体零件；(5)利用热处理炉对制造的闭锁销体进行回火热处理。2.如权利要求1所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的金属粉芯型无缝药芯焊丝的金属外层成分按重量百分比为：C≤0.10、Mn1.40～1.90、Si0.50～0.90、S≤0.025、P≤0.025、Cr0.10～0.60、Ti≤0.17、Cu≤0.50、余量为Fe。3.如权利要求1所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述钢板采用40#钢板。4.如权利要求3所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的基体预处理是将40#钢板经过喷砂、清洗后，四周用螺丝压板固定在工作平台上，电弧增材制造前用火焰枪预热到100℃。5.如权利要求1所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的CMT冷金属过渡电弧增材制造系统包含CMT4000Advanced焊机、机器人以及保护气。6.如权利要求5所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的电弧增材制造过程中所涉及到的工艺包括：电流、电压、焊丝干伸长、电感修正、焊枪推角、送丝速度、机器人速度、搭接率、层间位移以及保护气流量，其中电流为180～200A，电压为18～23V，焊丝干伸长为12～15mm、电感修正为-1.0～0、焊枪推角为0～5°、送丝速度为6～9m/min、机器人速度30～35cm/min、搭接率为35～40％、层间位移为2～2.5mm、保护气流量为20～25L/min。7.如权利要求5或6所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的保护气为Ar+10～25％CO2混合气。8.如权利要求1所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，所述的电弧增材制造过程中通过红外测温仪和CCD摄像仪进行电弧增材过程视觉传感与熔敷尺寸实时检测系统，实现堆积层尺寸的实时检测和反馈。9.如权利要求1所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，步骤(5)中的热处理规范为：580～620℃回火3小时，空冷。10.如权利要求7所述的一种闭锁销体电弧增材制造方法，其特征在于，Ar纯度≥99.99％，CO2纯度≥99.8％。2CN111014882A说明书1/3页一种闭锁销体电弧增材制造方法技术领域[0001]本发明属于闭锁销体制造领域，具体涉及一种闭锁销体电弧增材制造方法。背景技术[0002]闭锁销体采用螺栓将其与杠杆、拉杆等零件连接在一起，闭锁销体结构复杂，精度高，具有较高的强度要求，当前在役特种车辆使用的闭锁销体为40#钢模锻件，采用机械加工方法生产制造，在制造过程中变形控制难，材料利用率低，加工周期长，出现应力集中点的概率高，高负载下疲劳性能不足，无法满足新一代特种车辆高速重载指标的提升。发明内容[0003]本发明提供一种闭锁销体电弧增材制造方法，要解决的技术