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专利号: 2020103008636
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2023-11-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于增材制造技术制备铜及铜合金构件的方法,其特征在于,具体操作步骤为:步骤1:将纯铜基板进行表面的机械处理,打磨至纯铜基板表面带有金属光泽,然后将其放置盛有无水乙醇的超声震动仪中清洗,除去表面的油渍,晾干,放入箱式炉中进行预热;

步骤2:将纯铜焊丝及硅青铜焊丝用无水乙醇进行擦拭干净,然后进行烘干处理;

步骤3:绘制零件三维模型,通过离线软件对模型进行分层切片,利用仿真软件对切片数据进行路径规划和优化,并生成机器人代码,将代码导入焊接机器人的开源接口中,控制机器人在纯铜基板上进行熔丝逐层堆焊,最终获得铜及铜合金的薄壁墙体结构;

步骤4:将成型后的薄壁墙体结构放入真空管式炉中进行焊后热处理;

步骤5:将热处理后的墙体结构进行减材,抛光铜及铜合金构件其中两侧面及上下底面;

步骤1中,纯铜基板为:T2‑Y紫铜;

步骤1中,超声波清洗时间为:20min~30min,预热温度为:200℃~250℃;

步骤2中,纯铜焊丝为:S201焊丝,硅青铜焊丝为:S211焊丝;

步骤2中,烘干温度为:50℃~60℃;

步骤3中,堆焊层数不少于3层,逐层堆焊过程中:第1层、第2层堆焊工艺参数为:焊接电流:260A~280A、焊接电压:25V~28V,第3至最终层堆焊工艺参数为:焊接电流:220A~

230A、焊接电压:23V~25V;

步骤3中,逐层堆焊过程中:摆幅宽度:2.8mm~3.2mm、摆弧频率:4‑5Hz、保护气体:体积分数为99.9%的Ar气;

步骤3中,逐层堆焊过程中:导电嘴焊丝伸出长度为:8mm~12mm;层间的冷却时间为:

60s~300s,层间冷却温度为:100℃~150℃,层间的高度值为:2mm~3mm;

步骤4中,焊后热处理的具体过程为:首先将真空管式炉升温至400℃~500℃,保温1‑2小时,随炉进行冷却;

步骤5中,抛光后铜及铜合金构件表面粗糙度为:Ra 3.2‑Ra 1.8。