【作 者】范劍超;霍玉雙;樊海衛(wèi)

    【前 言】

　　增材制造技術(shù)起源于2０世紀(jì)８０年代，是一種利用三維模型數(shù)據(jù)加工各種結(jié)構(gòu)和復(fù)雜幾何形狀的技術(shù)，也稱為３Ｄ打印技術(shù)[１]。 金屬增材制造技術(shù)是以金屬為原材料的增材制造技術(shù)，主要分為電弧增材制造、激光增材制造以及電子束增材制造３種[２-３]。 有些產(chǎn)品由于材料熔點(diǎn)高，難以加工且無(wú)法采用鑄造、模具澆鑄等方法生產(chǎn)，可以采用增材制造技術(shù)直接生產(chǎn)，而不需要模具。 相對(duì)于減材制造技術(shù)而言，增材制造技術(shù)具有節(jié)約原材料、生產(chǎn)時(shí)間短、成本低、 靈活性好等優(yōu)點(diǎn)[４]。 電弧增材制造(Ｗｉｒｅ ａｎｄ Ａｒｃ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ， ＷＡＡＭ) 技術(shù)是一種以焊絲為原材料，利用逐層累加原理的增材制造技術(shù)，是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一[５]。

　?。玻?nbsp;世紀(jì) ９０ 年代，電弧增材制造技術(shù)才體現(xiàn)出自身優(yōu)勢(shì)，相比于激光、電子束，其具有制造成本低、成形效率高等優(yōu)點(diǎn)[６]。 ＷＡＡＭ 是 利 用 鎢 極 惰 性 氣 體 保 護(hù) 焊(Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ Ｗｅｌｄｉｎｇ， ＴＩＧ)、熔化極惰性氣體保護(hù)焊(Ｍｅｌｔ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ Ｗｅｌｄｉｎｇ， ＭＩＧ)、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(Ｇａｓ Ｍｅｔａｌ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＧＭＡＷ)、等離子弧焊(Ｐｌａｓｍａ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＰＡＷ)、冷金屬過(guò)渡焊(Ｃｏｌｄ Ｍｅｔａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ， ＣＭＴ) 和 埋 弧 焊 ( Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ

　　Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＳＡＷ) 等焊接技術(shù)逐層熔覆堆積制造產(chǎn)品，成形件是由全焊道構(gòu)成，具有致密度高、化學(xué)成分均勻的優(yōu)點(diǎn)[７-８]。

　　雖然近年來(lái)電弧增材制造技術(shù)得到了快速發(fā)展，但是仍存在成形精度低、表面成形質(zhì)量差、成形不穩(wěn)定等問(wèn)題，工藝參數(shù)是造成這些問(wèn)題的主要原因。 但目前，對(duì)于碳鋼焊絲電弧增材制造的全面工藝參數(shù)組合研究較少。文章研究了電弧增材制造工藝參數(shù)，通過(guò)分析不同工藝參數(shù)下成形件尺寸、成形質(zhì)量，為電弧增材制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供參考。

　　【結(jié) 論】

　　通過(guò)上述研究，得到以下結(jié)論:

　　(１) 基于碳鋼焊絲電弧增材制造的最優(yōu)工藝參數(shù)組合為焊接電流 １２０～１３０ Ａ、電弧電壓 １８～２０ Ｖ、焊接速度 ５ ｍｍ / ｓ、干伸長(zhǎng) １５ ｍｍ、層間提升距離２ ｍｍ、層間停留時(shí)間 ６０ ｓ。

　　(２) 在電弧增材制造中，合理的層間停留時(shí)間為 ６０ ｓ，有助于減少層間的熱量累積，從而減少金屬流淌，避免焊道彎曲，提高成形質(zhì)量。

　　(３) 相比于直焊方式，采用擺焊方式進(jìn)行電弧增材制造能有效提升成形件的壁厚以及成形質(zhì)量，有助于提高材料的利用率和生產(chǎn)效率。

　　以下是正文：