電加工與模具：成形參數(shù)對堆焊沉積成形質(zhì)量的影響
2024-01-03【作者】來旭輝;許燕;周建平
堆焊成形是以電弧為熱源，將三維面元素在二維平面上通過焊縫堆積獲得零件近似形狀的快速金屬成形技術(shù)[1-2]，其成形件大多為毛坯件，需經(jīng)后期機械加工處理才能投入使用[3]。從上世紀至今，金屬快速成形技術(shù)飛速發(fā)展，主要采用以激光為熱源的加工方式，其加工對象多為精密金屬零件，針對大中型工件的成形研究相對分散[4]。磨安祥[5]通過軟鐵代替銅帶解決了堆焊過程中的難熔合問題，并優(yōu)化了相應(yīng)的成形工藝和參數(shù)，減少了鋼銅焊接時熱裂紋的出現(xiàn)。
Wang等[6]研究了鋁合金氬弧焊堆積成形，發(fā)現(xiàn)預(yù)熱溫度、成形電流及短路時間對成形質(zhì)量有重要影響。李玉龍等[7]通過改造數(shù)控機床搭建了焊接成形系統(tǒng)，根據(jù)加工過程中閉環(huán)回路反饋的實時信息修改成形參數(shù)，獲得了較高的加工精度。
以上研究均在直角坐標模式下展開，為找出柱坐標模式下的最佳堆焊成形參數(shù)，設(shè)計了單道和單道多層成形實驗，研究了成形參數(shù)與成形質(zhì)量間的定量關(guān)系[8-9]，并對實驗結(jié)果進行了分析評價。
【結(jié)論】
（1）通過單道焊縫實驗建了成形參數(shù)與成形質(zhì)量的回歸方程，利用F檢驗評價了回歸方程的合理性，為后期實時監(jiān)測及智能決策提供理論支撐。
（2）以成形參數(shù)作為測試因子，設(shè)計了二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗，分析可知，當成形間距為4.2mm時有利于堆積成形。建立了單道多層成形實驗的數(shù)學(xué)模型，并以搭接率來評價成形間距的合理性。
（3）對最優(yōu)成形參數(shù)和成形間距下的成形試樣進行力學(xué)性能測試，得知試樣的各項指標與焊絲相當，論證了實驗參數(shù)的合理性。
以下是正文：
