电加工与模具：成形参数对堆焊沉积成形质量的影响
2024-01-03【作者】来旭辉;许燕;周建平
堆焊成形是以电弧为热源，将三维面元素在二维平面上通过焊缝堆积获得零件近似形状的快速金属成形技术[1-2]，其成形件大多为毛坯件，需经后期机械加工处理才能投入使用[3]。从上世纪至今，金属快速成形技术飞速发展，主要采用以激光为热源的加工方式，其加工对象多为精密金属零件，针对大中型工件的成形研究相对分散[4]。磨安祥[5]通过软铁代替铜带解决了堆焊过程中的难熔合问题，并优化了相应的成形工艺和参数，减少了钢铜焊接时热裂纹的出现。
Wang等[6]研究了铝合金氩弧焊堆积成形，发现预热温度、成形电流及短路时间对成形质量有重要影响。李玉龙等[7]通过改造数控机床搭建了焊接成形系统，根据加工过程中闭环回路反馈的实时信息修改成形参数，获得了较高的加工精度。
以上研究均在直角坐标模式下展开，为找出柱坐标模式下的最佳堆焊成形参数，设计了单道和单道多层成形实验，研究了成形参数与成形质量间的定量关系[8-9]，并对实验结果进行了分析评价。
【结论】
（1）通过单道焊缝实验建了成形参数与成形质量的回归方程，利用F检验评价了回归方程的合理性，为后期实时监测及智能决策提供理论支撑。
（2）以成形参数作为测试因子，设计了二次通用旋转组合试验，分析可知，当成形间距为4.2mm时有利于堆积成形。建立了单道多层成形实验的数学模型，并以搭接率来评价成形间距的合理性。
（3）对最优成形参数和成形间距下的成形试样进行力学性能测试，得知试样的各项指标与焊丝相当，论证了实验参数的合理性。
以下是正文：
