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专利号: 2018105232639
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,所述堆积道形态包括堆积道宽度与高度,其特征在于包括以下步骤:步骤一:以GMA送丝速度WFS1、外送丝速度WFS2、行走速度TS、基板表面温度T作为输入变量,堆积道宽度W与层片高度H作为输出变量,设计正交试验并开展对应的工艺试验,测量输出变量尺寸,建立输入变量与输出变量的数学模型;步骤二:建立金属构件三维模型,设定层片高度H、堆积道宽度W与相邻堆积道间的搭接间距d,规划每个层片内的堆积道数,完成模型的分层切片;步骤三:根据建立的数学模型,设定的层片高度H和堆积道宽度W,计算室温条件下的初始工艺参数:GMA送丝速度WFS1、外送丝速度WFS2、行走速度TS;步骤四:GMA枪带动温度监测传感器对第一层片第一堆积道路径表面进行扫描,根据路径采样点数,计算第一层片第一堆积道路径表面的平均温度Ta;保持步骤三中行走速度TS、GMA送丝速度WFS1与外送丝速度WFS2总和不变,根据建立的数学模型、平均温度Ta、设定的层片高度H和堆积道宽度W,计算新的GMA送丝速度WFS1和外送丝速度WFS2;将新计算的GMA送丝速度WFS1和外送丝速度WFS2作为工艺参数,开启GMA热源,GMA枪沿堆积路径方向行走3‑15mm后,启动外送丝系统,并从GMA电弧后方形成的熔池送入,完成第一层片第一堆积道的成形,GMA枪在堆积层片内横向偏移搭接间距d;步骤五:继续重复步骤四,完成第一层片第二堆积道、第一层片第三堆积道至第一层片剩余堆积道的成形,然后GMA枪提高一个层片高度H;步骤六:继续重复步骤四和步骤五,完成第二层片、第三层片至剩余层片的成形。2.根据权利要求1所述的一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,其特征在于:步骤一中输入变量范围设定为:GMA送丝速度WFS1是3‑8m/min、外送丝速度WFS2是0‑3m/min、行走速度TS是0.2‑0.8m/min、基板表面温度T是20‑400℃。3.根据权利要求1所述的一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,其特征在于:步骤一中所述的数学模型是基于回归方程建立的。4.根据权利要求1所述的一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,其特征在于:步骤二与步骤四中搭接间距d=2W/3。5.根据权利要求1所述的一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,其特征在于:步骤三中外送丝速度WFS2=0。6.根据权利要求1所述的一种GMA增材制造堆积道形态调控方法,其特征在于:步骤四中温度监测传感器为点红外传感器。