1.一种丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,包括步骤如下:
步骤1,根据目标高氮钢制品的合金成分,得到合金元素i与铁元素的成分比,确定送入熔池送粉原料的j种原料质量与送丝原料质量比α1:α2:α3…:αj:β;其中,j为2-8;
步骤2,根据送入熔池的送粉原料的质量与送丝原料的质量比确定送粉速率Vfj与送丝速率Vs参数匹配关系
其中Vfj为原料粉末j的送粉速率,单位为g/min;Vs为送丝速率,单位为m/min;d为送丝原料直径,单位为m;ρ为送丝原料密度,单位为g/m3;Δt为时间,单位为min,m粉j为送入熔池的送粉原料的质量,m丝为送入熔池的送丝原料的质量;
步骤3,选取送丝速率Vs为1.5m/min~12m/min,得出各原料粉末j的送粉速率Vfj;
步骤4,启动3D打印的装置,在气粉同轴传送装置上调节送气速率和送粉速率Vfj,在熔化极气体保护焊枪上调节保护气速率和送丝速率Vs,进行焊接;
步骤5,根据目标钢制品形状尺寸确定3D打印路线,以焊接速率v进行堆焊,每一层堆焊完时,将焊枪提高一个层厚,重复堆焊过程最终获得高氮钢制品。
2.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,送气速率与焊枪保护气速率均为15~40L/min。
3.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,所述的焊接速率v为3~16mm/s。
4.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,步骤1中,选择低碳钢焊丝作为送丝原料。
5.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,步骤1中,所述的送粉原料,根据目标高氮钢制品中除铁以外的合金元素i的含量Wif%确定。
6.根据权利要求5所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,所述的合金元素i的含量Wif%,经修正关系式Wif修正%≈Wif%×(1+μi+ξ)修正;其中Wif修正%为修正值,μi为烧损系数,μi=0.2%~5%,ξ为散射飞溅损失系数,ξ=2%~8%。
7.根据权利要求1所述的丝-粉-气-电弧同轴的3D打印方法,其特征在于,所述的合金元素i不含铁元素。