一种钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备及方法与流程

文档序号:24160649发布日期:2021-03-05 16:21阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,包括数控滑轨,其特征在于,还包括一体化打印头;所述一体化打印头包括金属丝盘、送丝装置、金属丝熔覆焊枪和轧制/搅拌部件;所述一体化打印头下方固定放置预制坯;所述金属丝熔覆焊枪、轧制/搅拌部件的上端部分别固定在所述数控滑轨上,下端部位于所述预制坯的上方;所述金属丝熔覆焊枪下端为熔覆部,所述金属丝熔覆焊枪通过数控程序按照预定运行轨迹将金属丝熔覆在所述预制坯表面;所述金属丝盘通过所述送丝装置将金属丝送至所述金属丝熔覆焊枪下端的熔覆部。2.根据权利要求1所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述轧制/搅拌部件包括旋转主轴、连接件、搅拌加工头、轧辊,所述旋转主轴上端部固定安装在所述数控滑轨上,输出端与所述连接件的第一端固定连接;所述连接件第二端可拆卸连接所述搅拌加工头或轧辊。3.根据权利要求2所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述连接件为柱体,上端部可拆卸固定在所述旋转主轴上;下端面设有固定卡槽,用以固定搅拌加工头,所述固定卡槽两侧还相对开有2个卡孔,用以固定轧辊支撑架。4.根据权利要求3所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述连接件上的固定卡槽是内螺纹孔,所述固定搅拌加工头的上端部相对设有外螺纹,所述搅拌加工头的端部位于所述预制坯的上表面以上。5.根据权利要求4所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述搅拌加工口的端面切面为圆形、三角形、多边形、齿轮型的一种,也可设有不同高度和不同数量的凹槽、凸起,用于提高局部塑性变形量,所述凹槽形状、凸起形状是各种适用的形状和分布形式。6.根据权利要求2所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述连接件的第二端可拆卸安装一对所述轧辊支撑架,所述轧辊通过轧辊支撑架安装固定;所述轧辊支撑架相对安装在所述连接件端部;所述轧辊下端面位于所述预制坯的上表面以上。7.根据权利要求1-6任一所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,所述金属丝熔覆焊枪为氩弧焊枪或等离子焊枪。8.根据权利要求7所述的钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备,其特征在于,钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备置于真空室或手套箱中。9.一种钛合金结构件的轧制增材制造方法,其特征在于,采用如权利要求1-6、8任一项所述的增材制造设备,所述方法包括:1)将增材制造设备置于真空室或手套箱中;替换并确认将轧辊安装在所述旋转主轴的输出端上;2)根据成形零件的外形,对零件进行分层,设计轨迹,形成控制程序;3)通过所述送丝装置将金属丝送至所述金属丝熔覆焊枪的下方;4)所述金属丝熔覆焊枪将金属丝熔覆后铺覆到所述预制坯上;5)采用轧辊对预制坯进行轧制加工;6)所述一体化打印头按照轨迹进行铺覆金属、轧制加工,从而逐层逐行制备出高性能的结构件;
7)对打印成形的预制坯进行数控加工,制备出零件。10.一种钛合金结构件的搅拌增材制造方法,其特征在于,采用如权利要求1-6,8任一项所述的增材制造设备,所述方法包括:1)将增材制造设备置于真空室或手套箱中;替换并确认将搅拌加工头安装在所述旋转主轴的输出端上;2)根据成形零件的外形,对零件进行分层,设计轨迹,形成控制程序;3)所述送丝装置将金属丝送至所述金属丝熔覆焊枪的下方;4)所述金属丝熔覆焊枪将金属丝熔覆后铺覆到所述预制坯上;5)转动所述旋转主轴带动所述搅拌加工头对预制坯进行搅拌加工;6)所述一体化打印头按照轨迹进行铺覆金属、搅拌加工,从而逐层逐行制备出高性能的结构件;7)对打印成形的预制坯进行数控加工,制备出零件。
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