基于預置增材的鈦合金激光增材制造方法

1、主要技術(shù)發(fā)明 通過(guò)激光器、機器人和變位器的自動(dòng)控制平臺、點(diǎn)焊機和預置增材等材料與設備進(jìn)行鈦合金的激光增材制造，將條狀的鈦合金增材材料通過(guò)電阻點(diǎn)焊、超聲波點(diǎn)焊、激光點(diǎn)焊、夾具固定或膠粘的方式預置與基體之上并充盈保護氣后進(jìn)行激光增材制造，預置后的增材制造過(guò)程在輸入相應的工藝參數后由機器人自動(dòng)控制實(shí)現，重復此過(guò)程最終實(shí)現所需零部件的增材制造。此外，板狀的原材料可通過(guò)線(xiàn)切割、激光切割或熱擠壓等方式加工成型得到預置增材后再以此方法進(jìn)行增材制造。 以TA2鈦合金預置增材的制造過(guò)程為例，具體包括如下步驟： (1)將基體置于一塊導電金屬板之上，并使該導電金屬板接地; (2)通過(guò)線(xiàn)切割、激光切割或熱擠壓的方式加工成型得到TA2預置增材，以金字塔截面狀預鋪于所述鈦合金基體或前一層增材上并用夾具固定; (3)所述點(diǎn)焊機的一極連接至所述導電金屬板、另一極置于所述預置增材之上，通過(guò)電阻點(diǎn)焊、超聲波點(diǎn)焊、激光點(diǎn)焊、夾具固定或膠粘的方式在所述預置增材上以間距為25–50cm點(diǎn)焊一次; (4)將預置完成的工件置于所述變位器上并蓋上保護罩，通入保護氣體; (5)在所述機器人中輸入激光增材制造工藝參數，通過(guò)激光器和機器人控制進(jìn)行自動(dòng)激光增材制造; (6)重復上述步驟(1)–(5)直至完成所有增材層的增材制造。 2、應用領(lǐng)域及效果 該項技術(shù)可廣泛應用于激光增材制造領(lǐng)域中，通過(guò)預制的條狀增材材料進(jìn)行激光增材制造成型工件其最主要的優(yōu)勢為可以顯著(zhù)的降低材料成本與設備成本，提高材料的利用率，具有良好的經(jīng)濟效益性。而且以此方法成型的工件質(zhì)量穩定;避免了采用粉末進(jìn)行增材制造中容易出現的空氣中塵埃雜質(zhì)卷入對材料成分及性能的影響，同時(shí)可以規避焊絲增材制造中容易遇到的市場(chǎng)上焊絲材料型號稀少的問(wèn)題，擴大增材絲材的選擇范圍，且預置增材不需使用送粉或送絲機構，對設備要求不高，簡(jiǎn)便激光增材制造中送絲/送粉速度、光絲/粉距離等工藝參數，提升工件質(zhì)量的穩定性，利于產(chǎn)業(yè)化和規?；a(chǎn)。