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公开(公告)号：CN111531252A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010382107.2
申请日：2020-05-08
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法与装置，本发明通过在GMA电源的负极分别并联两套可调电阻，可调电阻的另一端分别与两套导丝系统连接，通过调节可调电阻，将GMA主丝电流分解为堆积层电流与辅丝电流，使流入堆积层的电流小于GMA主丝电流，同时辅丝电流产生的电阻热可对辅丝进行有效预热，金属主丝用于大量熔丝以制造薄壁件基体部分，预热的金属辅丝也会消耗一部分电弧热量用于少量熔丝，本发明同时解决了薄壁件GMA增材制造堆积效率低且热积累严重的技术难题，提高了薄壁件GMA增材制造效率，并减小了堆积过程的热积累。
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公开(公告)号：CN108274094B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201810067957.6
申请日：2018-01-24
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提出了一种列车制动盘类构件的GMAW增材制造方法，步骤如下：先将基板安装在变位机上，采用多层多道的方法堆积下盘片与辅助小圆柱，待下盘片与辅助小圆柱堆积成形后，在下盘片的上表面堆积散热筋直至达到尺寸要求；基于GMAW焊枪倾斜的方式，在辅助小圆柱外壁，先堆积成形上盘片内径区域及上盘片的前N层；利用多层多道的方法沿上盘片内径完成剩余盘片的堆积；沿上盘片的内径进行切割，取下内径内前N层金属，同时将堆积的列车制动盘类构件从基板上切割下来；本发明能有效减少零件在加工过程中产生的气孔、缩松、缩孔等缺陷，并提高了零件的力学性能，同时缩短列车制动盘类构件制造周期。
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公开(公告)号：CN108213659B
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201810090693.6
申请日：2018-01-30
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种交叉结构件GTA填丝增材制造成形控制方法，交叉结构件为在同一成形层里、不同成形道的路径上存在交叉的结构件，具体包括以下步骤：标定电弧电压与钨极端部到电弧正下方成形层表面的距离的关系；确定成形路径，在交叉结构件成形过程中，检测电弧电压，计算机控制系统由闭环控制器根据采集电弧电压与预设电弧电压的误差控制辅助送丝速度，实现对路径长度内成形高度与路径交叉点成形的控制；本发明提出一种交叉结构件GTA填丝增材制造成形控制的新思路，在构件成形端长度内调控送丝速度，在交叉路径点处，利用闭环控制器自动减少送丝量，有效解决了交叉结构件GTA填丝增材制造成形稳定性差、成形层交叉路径处高度凸起等难题。
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公开(公告)号：CN106909714B
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201710038712.6
申请日：2017-01-19
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种薄壁构件电弧填丝增材制造温度场预测方法，包括确定薄壁构件的堆积条件；测量热循环曲线；观察第二堆积层以上任一堆积层熔池形貌；建模并划分网格；加载散热边界条件及热源参数；计算模型温度场，提取热循环参数并测量堆积层熔池长度，与试验数据对比，通过微调热源模型形状参数使热循环间的最大误差及熔池尺寸间的误差均小于预设值；将热源模型形状参数加载到薄壁构件的数值模型中，完成对电弧填丝增材制造温度场的预测；本发明采用数值计算方法，通过对比基板上的热循环参数及堆积层的熔池尺寸，精准地完成对薄壁构件电弧填丝增材制造温度场预测，对解决薄壁构件电弧填丝增材制造过程产生的残余应力及变形问题提供理论基础。
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公开(公告)号：CN110434427A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910476384.7
申请日：2019-06-03
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种脉冲GTA填丝增材制造堆积层片双变量控制方法及系统，堆积层片双边量分别为堆积层宽度和高度，堆积层宽度W由视觉传感系统获取，堆积层高度H由弧压U间接表征，而弧压U由电压传感系统采集，同时基于双变量解耦器、堆积层宽度控制器和弧压控制器，以堆积层宽度偏差量ΔW和弧压偏差量ΔU为控制器的输入信号，通过在线调节第一控制变量与第二控制变量，实现脉冲GTA填丝增材制造过程中堆积层宽度与高度的稳定控制，本发明通过在线调节两组工艺参数的方法，实现脉冲GTA填丝增材制造过程中堆积层宽度与高度双变量的同时控制，有效地增加了控制系统的稳定性，显著降低了堆积层尺寸的波动性，也利于脉冲GTA填丝增材制造技术的工程化应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109604779A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201910063792.X
申请日：2019-01-23
Applicant: 西南交通大学
IPC: B23K9/133
CPC classification number: B23K9/1336
Abstract: 本发明提供一种电弧填丝增材制造旁轴送丝方向控制装置，该装置包括传动装置、月牙形夹板装置、连杆装置、夹紧装置，通过步进电机提供驱动力，夹紧装置固定导丝管，传动装置带动月牙形夹板装置、连杆装置、夹紧装置绕焊枪旋转，最终使焊枪与导丝管稳定维持前送丝的状态，此外，通过调节连杆装置可以调整导丝管和焊枪之间的角度，提高构件堆积成形质量；本发明提供电弧填丝增材制造旁轴送丝方向控制装置，充分发挥焊枪运动的灵活性，解决了采用旁轴送丝方式制备复杂路径金属构件时难以稳定维持前送丝状态的难题，增加了堆积效率，显著提高成形路径复杂构件的堆积成形质量。
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公开(公告)号：CN109128547A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811285899.0
申请日：2018-10-31
Applicant: 西南交通大学
IPC: B23K28/02
CPC classification number: B23K28/02
Abstract: 本发明提供一种微束等离子弧与GTA分流协同作用的增材制造方法及装置，本发明方法采用微束等离子弧对送入电弧前的丝材进行加热，微束等离子弧挺直性好、电弧密度高、加热区域小，其加热效率高于传统的电阻热丝、电弧热丝、激光热丝等方法，且可以加热铝、铜等低热导率的任何类型金属丝材。通过微束等离子弧对填充丝材进行预热，有效提高了金属丝材的熔化效率；本发明方法将GTA电源正极分为两个支路，其中一个支路与基板连接，另一支路与变阻器、导丝管内的丝材连接，使得通过堆积层的电流小于通过钨极的电流，减少了对堆积层的热损伤，同时部分电流流入金属丝材，产生的电阻热可对丝材进行有效预热。
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公开(公告)号：CN106363275B
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201610940496.X
申请日：2016-10-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法，过程稳定性通过电弧弧长反映，电弧弧长采用电弧电压间接反馈，调节GTAW焊枪在基板上的初始位置，成形第一层时，电压传感器配合数据采集卡获得电弧电压沿成形路径的变化信号，利用标定关系将电弧电压转化为电弧弧长，获得电弧弧长沿成形路径的变化信号，继续完成第二层、第三层至第n层的成形，获得第n层电弧弧长沿成形路径的变化信号，如果电弧弧长在一定范围内，则判定成形过程稳定；本发明方法有效地解决了GTAW增材制造过程稳定性实时检测的难题，检测过程操作简单、稳定性强、不易受强烈电弧光的干扰、计算速度快、易于实现自动化、适合于现场实时检测的工程化应用。
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公开(公告)号：CN105921852B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201610408053.6
申请日：2016-06-08
Applicant: 西南交通大学
IPC: B23K9/04
Abstract: 本发明提供一种倾斜薄壁结构件电弧填丝增材制造方法，用于制造与基板有一定夹角的倾斜薄壁结构件，堆积多层单道倾斜薄壁件时，第一层由两条堆积焊道搭接而成，有效克服了第二层堆积时由于偏移量过大引起的熔池流淌问题，在堆积第二层及后续层时，焊枪沿垂直于高度方向水平偏移一定距离，进而成形倾斜结构；本发明克服了现有倾斜薄壁结构件成形存在的设备成本高、系统复杂、堆积件成形精度低等问题，可以在不需要变位机翻转基板的方式下完成倾斜结构件的成形，该发明实现了倾斜薄壁结构件的高质量成形，而且该方法还易于成形过程的自动化。
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公开(公告)号：CN106808062A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201710022025.5
申请日：2017-01-12
Applicant: 西南交通大学
CPC classification number: B23K9/04 , B23K9/1012 , B23K9/28
Abstract: 本发明提供一种厚壁结构件电弧填丝增材制造根部区熔透方法，厚壁结构件为两层以上的多层结构，每层由至少两条以上堆积道组成，采用电弧填丝增材制造方法成形多层多道结构，每个层片的成形由至少两条以上堆积道相互搭接而成，每个层片的第一堆积道采取焊枪与基板垂直的方式成形，其余堆积道均采取焊枪轴线与基板表面成65°‑85°成形，焊枪轴线指向根部区，使最大电弧力直接作用于根部区；本发明方法可以保证根部区的良好熔透，消除根部区孔洞缺陷，实现根部区、前道重熔区与前层重熔区的良好冶金连接，同时可以减少对前层重熔区的熔化，避免对前层重熔区的过度重熔，进一步实现厚壁结构件电弧填丝增材制造过程电弧能量的有效利用。
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