一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法与流程

本发明涉及电弧增材，特别涉及一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法。

背景技术：

1、电弧增材技术结合了传统的焊接电弧与增材制造技术，其原理类似层层堆焊。相较于其他增材制造技术，其优势在于设备简单，成本低廉，生产效率高，故而在工业生产中得到广泛应用，特别是在大型零件制造领域。

2、对于大型具有拓扑结构的不锈钢零件，由于其结构复杂，加之电弧增材工艺本身特点，在增材制造过程中，当零件结构与竖直方向的角度过大时，易发生塌陷，成型困难。对于小型零件，可通过变位机调整工件使其时刻处于最佳的增材制造位置，避免塌陷的产生。然而，对于大型零件，其本身尺寸已经足够大，若单纯通过变位机调整增材位置，对相关设备的尺寸和空间要求也极大，这在实际生产制造中是不现实的。

技术实现思路

1、本发明提供一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，用以解决大型拓扑结构零件增材制造困难的问题。

2、一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，包括如下步骤：

3、s1、基于组成拓扑结构零件的若干个分支结构分别与竖直方向的角度将零件模型分割为若干个子部件模型；

4、s2、基于分割后的若干个子部件模型分别进行电弧增材制造，得到若干个子部件；

5、s3、将若干个子部件模型拼接成目标零件。

6、步骤s1具体为：将与竖直方向的夹角不低于45°的分支结构从拓扑结构零件模型中分割出，从而得到若干个子部件模型。

7、步骤s1中将分支结构从拓扑结构零件分割出时，以分支结构的节点为起点，沿水平方向或竖直方向进行分割。

8、步骤s2中，基于所得到的子部件模型，选择厚度为20mm-30mm的q235基板进行电弧增材制造。

9、步骤s2中电弧增材制造的工艺参数为：

10、增材电压15v-25v，增材电流60a-100a，送丝速度5m/min-10m/min，焊接速度5mm/s-15mm/s。

11、步骤s3中，按照分割顺序，将增材制造所得到的各个子部件进行手工焊接拼接，得到目标拓扑结构零件。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将拓扑结构零件的是三维模型拆分为若干个子部件模型，分别增材制造若干个子部件模型，再将其焊接拼凑成目标拓扑结构零件的方式来解决现有技术中对于大型的拓扑结构零件增材制造困难的问题，且有效避免增材制造过程中产生的局部塌陷的问题。

技术特征：

1.一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：将与竖直方向的夹角不低于45°的分支结构从拓扑结构零件模型中分割出，从而得到若干个子部件模型。

3.如权利要求2所述的一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，所述步骤s1中将分支结构从拓扑结构零件分割出时，以分支结构的节点为起点，沿水平方向或竖直方向进行分割。

4.如权利要求1所述的一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，所述步骤s2中，基于所得到的子部件模型，选择厚度为20mm-30mm的q235基板进行电弧增材制造。

5.如权利要求1或4所述的一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，所述步骤s2中电弧增材制造的工艺参数为：

6.如权利要求1所述的一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，其特征在于，所述步骤s3中，按照分割顺序，将增材制造所得到的各个子部件进行手工焊接拼接，得到目标拓扑结构零件。

技术总结
本发明公开了一种大型拓扑结构零件的电弧增材方法，通过将拓扑结构零件的是三维模型拆分为若干个子部件模型，分别增材制造若干个子部件模型，再将其焊接拼凑成目标拓扑结构零件的方式来解决现有技术中对于大型的拓扑结构零件增材制造困难的问题，且有效避免增材制造过程中产生的局部塌陷的问题。

技术研发人员：李鹏一,李顺强,唐凯,秦鹤翔,武甜
受保护的技术使用者：南京联空智能增材研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15