CN110026649B - 一种用于增材制造的温度控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及增材制造的温度控制系统和方法。该温度控制系统包括：熔覆装置，用来将材料熔化并形成熔覆层，该熔覆装置包括第一能量源，设置来使能量束指向材料，以将至少部分材料熔化以形成熔覆层；微锻装置，耦接到熔覆装置来对熔覆层进行锻造；检测装置，用于检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第一内效应参数；控制模块，接收检测装置检测到的第一内效应参数，并基于第一内效应参数来计算锻造位置的第一计算温度值；调整模块，耦接至第一能量源和微锻装置中的至少一个，接收第一计算温度值，当锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使第一计算温度值落在期望温度范围内。

Description

一种用于增材制造的温度控制系统和方法
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造的温度控制系统和方法。
背景技术
增材制造技术是一种快速发展的材料加工新兴技术。目前主流的增材制造通常是通过“熔化-凝固”方式来实现金属材料的冶金结合，其特点是采用激光束、电子束和电弧束等高能量束作为热源，来熔化同步送进的金属材料，如金属粉末、金属丝材等，层层堆积，以堆焊的方式实现零部件的制造，所制得的零部件的内部显微组织为凝固组织。
与传统的锻造组织相比，上述采用“熔化-凝固”方式获得的凝固组织中晶粒十分粗大，且具有明显的方向性，因而从普遍意义来讲，很难达到与锻造材料相当的综合性能。为了提高所获得的零部件的力学性能，减少内部缺陷，后来逐渐发展出了将熔化沉积增材与热机械加工结合的方法，即，通过熔化-凝固实现材料沉积和冶金结合，再增加滚压、冲击等工艺来细化晶粒，提高内部质量。
在这种熔化结合锻造的增材制造过程中，影响获得的零部件表面质量和力学性能的最重要的因素之一就是对锻造位置的温度进行控制。而由于工艺和装备的复杂程度高，可能导致锻造装置和锻造位置之间的缝隙过小，无法通过常规的温度传感器实时的监测锻造位置的温度来进行有效的控制，从而影响材料的适用范围和锻造的效果。
因此，需要一种新的增材制造的温度控制系统和方法，解决至少一个上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种增材制造的温度控制系统和方法。
在一个方面，本发明的实施例涉及一种增材制造的温度控制系统，其包括熔覆装置、微锻装置、检测装置、控制模块和调整模块。熔覆装置，用来将材料熔化并形成熔覆层，该熔覆装置包括第一能量源，设置来使能量束指向材料，以将至少部分材料熔化以形成熔覆层。微锻装置，耦接到熔覆装置来对熔覆层进行锻造。检测装置，用于检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第一内效应参数。控制模块，接收检测装置检测到的第一内效应参数，并基于第一内效应参数来计算锻造位置的第一计算温度值。调整模块，耦接至第一能量源和微锻装置中的至少一个，接收第一计算温度值，当锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使第一计算温度值落在期望温度范围内。
在另一个方面，本发明的实施例涉及一种增材制造的温度控制方法。该方法包括：将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分材料熔化来形成熔覆层；通过微锻装置对熔覆层进行锻造；检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第一内效应参数；基于第一内效应参数来计算熔覆层的锻造位置的第一计算温度值；当所述第一计算温度值不在期望温度范围内时，调整第一能量源和微锻装置中的至少一个。
在又一个方面，本发明的实施例涉及一种增材制造的温度控制方法。该方法包括如下步骤：
a)将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分材料熔化来形成熔覆层；
b)通过微锻装置对熔覆层进行锻造；
c)检测微锻装置锻造熔覆层时的振幅，并基于振幅来确定熔覆层在锻造位置的应变。
d)基于应变和应变-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值；
e)判断锻造位置的第一计算温度值是否落入期望温度范围，如果落入则执行步骤g)至i),否则则执行步骤f)至i)；
f)通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值落入期望温度范围内；
g)检测熔覆装置主轴承受的微锻装置施加的轴向的负载，并基于轴向负载来确定锻造位置的应力；
h)基于应力和应力-温度曲线计算出锻造位置的第二计算温度值；及
i)判断第二计算温度值是否落入期望温度范围，如果是，则结束调整,否，则基于自适应算法更新应变-温度曲线和/或应力-温度曲线，并返回步骤c)。
附图说明
参考附图阅读下面的详细描述，可以帮助理解本发明的特征、方面及优点，其中：
图1为本发明一个实施例的增材制造的温度控制系统的示意图。
图2为本发明另一个实施例的增材制造的温度控制系统的示意图。
图3为本发明又一个实施例的增材制造的温度控制系统的示意图。
图4为本发明再一个实施例的增材制造的温度控制系统的示意图。
图5为本发明一个实施例的增材制造的温度控制方法流程示意图。
图6为本发明一个实施例中材料的表面温度和其距离熔池中心距离的关系曲线模型。
图7显示了适用于图6所示材料的内效应参数和温度关系模型，其中粗实线表示应力和温度关系曲线，虚点线表示应变和温度关系曲线。
图8为本发明另一个实施例的增材制造的温度控制方法流程示意图。
具体实施方式
本申请中使用的“包括”、“包含”、或“具有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。本申请中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。
在说明书和权利要求中，除非清楚地另外指出，所有项目的单复数不加以限制。除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。
本申请说明书中提及“一些实施例”等等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其他实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以任何适合的方式结合。
本发明实施例涉及一种增材制造的温度控制系统，其包括熔覆装置、微锻装置、检测装置、控制模块和调整模块。其中，熔覆装置用来将材料熔化并形成熔覆层，该熔覆装置包括第一能量源，设置来使能量束指向材料，以将至少部分材料熔化以形成熔覆层。微锻装置，用于耦接到熔覆装置来对熔覆层进行锻造。检测装置，用于检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第一内效应参数。控制模块，用于接收检测装置检测到的第一内效应参数，并基于第一内效应参数来计算锻造位置的第一计算温度值。调整模块，用于耦接至第一能量源和微锻装置中的至少一个，接收第一计算温度值，当锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使第一计算温度值落在期望温度范围内。
图1显示了根据本发明一个实施例的增材制造的温度控制系统100的示意图。如图1所示，该温度控制系统100包括增材制造装置110和控制模块120。其中，增材制造装置110包括熔覆装置117、微锻装置115和检测装置116。熔覆装置117用来将材料熔化并在平台130上形成熔覆层140，具体可包括第一能量源111和材料输送器113。材料输送器113用来将材料114送到平台130或熔覆层140上。第一能量源111用来提供能量束112，当材料114被送到平台130或熔覆层140上时，使得该第一能量束112指向材料114并将其熔化，熔化的材料快速凝固形成熔覆层140的一部分，并成为正在形成的物体的一部分。微锻装置115耦接到熔覆装置117，并与熔覆装置117同步移动，用来跟在熔覆装置117的材料输送器113之后实时在线地对所形成的熔覆层140进行锻造。检测装置116用于检测熔覆层140的锻造位置在微锻装置115锻造作用下的第一内效应参数。控制模块120包括存储单元121，该存储单元121存储了材料114的第一内效应参数-温度曲线，控制模块120接收检测装置116检测到的第一内效应参数，基于锻造位置的第一内效应参数和第一内效应参数-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值。在一些实施方式中，该第一内效应参数-温度曲线是基于现有试验数据拟合出的经验模型曲线。控制模块120还包括调整模块150，该调整模块150耦接至第一能量源111和微锻装置115中的至少一个，接收控制模块120计算的第一计算温度值，当锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源111和微锻装置115中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值在材料锻造所需的期望温度范围内，该期望温度范围与材料114本身性质和锻造位置与材料114被融化的熔池之间的距离有关。在其他实施方式中，调整模块150可独立于控制模块120，例如，安装于熔覆装置117。
第一能量源111可以是任何能够提供适用于增材制造的能量束的装置或设备。能量束的具体实例包括但不限于激光束、电子束、等离子体束和电弧束。材料114通常是以粉末或丝材的形式(如金属粉末、金属丝材等)进行输送的。材料输送器113可以包括用来输送粉末材料的送粉喷嘴、或者用来输送丝材的送丝装置。在一些实施方式中，材料输送器113包括与所述能量束同轴的送粉喷嘴或送丝装置。比如，在图1所示的实施例中，材料输送器113所输送的材料为粉末形式，且其包括与能量束112同轴的送粉喷嘴118。在其它实施方式中，材料输送器113所输送的材料可为丝材形式，且材料输送器113可包括与能量束112同轴的送丝装置。
在一些实施方式中，检测装置116还用于检测熔覆层140的锻造位置在微锻装置115锻造作用下的第二内效应参数，存储单元121还存储了材料114的第二内效应参数-温度曲线。其中，当锻造位置的第一计算温度值在期望温度范围内时，控制模块150基于第二内效应参数和存储单元121存储的第二内效应参数-温度曲线计算出锻造位置的第二计算温度值。当第二计算温度值不在期望温度范围内时，可能第一内效应参数-温度曲线和第二内效应参数-温度曲线中至少一条曲线存在误差需要修正，在不局限的实施方式中，可以基于自适应算法更新第一内效应参数-温度曲线和/或第二内效应参数-温度曲线。更新后，再通过调整模块150进行调整，使得调整后的第一计算温度值和第二计算温度值落在期望温度范围内。在一些实施方式中，自适应算法为自适应比例-积分-微分(PID)算法。
在一些实施方式中，内效应参数可为熔覆层在微锻装置作用下的力或者该力产生的效果，包括但不限于应力和应变。如图1所示，微锻装置115安装于熔覆装置117的材料输送器113，检测装置116安装于材料输送器113的上方，用于检测熔覆层140的锻造位置在微锻装置115锻造作用下的应力和应变中的至少一个。在一些实施方式中，检测装置116的安装位置不局限于此，例如，其可耦接到熔覆装置117的其他位置或集成到控制模块120中。集成到控制模块120的检测装置可以检测或采集熔覆装置117主轴承受的由微锻装置115施加的轴向负载，并基于该轴向负载来确定熔覆层140在锻造位置的应力，并输送至控制模块120。
图2显示了根据本发明另一个实施例的增材制造的温度控制系统200的示意图。如图2所示，该温度控制系统200包括增材制造装置210和控制模块220。其中，增材制造装置210包括熔覆装置217、微锻装置215和检测装置216。熔覆装置217包括第一能量源211和材料输送器213，第一能量源211用来提供能量束212。微锻装置215安装于熔覆装置217的材料输送器213，该微锻装置215包括锻造锤头219，锻造锤头219通过震动对熔覆层240进行锻造。检测装置216为距离传感器，该距离传感器用于检测微锻装置215锻造熔覆层240时的振幅，并基于该振幅来确定熔覆层240在锻造位置的应变。控制模块220包括调整模块250和存储单元221，该存储单元221存储了材料214的应变-温度曲线，控制模块220基于锻造位置的应变和应变-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值。在一些实施方式中，检测装置216为应力检测模块，该应力检测模块用于检测熔覆装置217主轴承受的由微锻装置215施加的轴向负载，并基于该轴向负载来确定熔覆层240在锻造位置的应力。且存储单元221存储了材料214的应力-温度曲线，控制模块220基于锻造位置的应力和应力-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值。调整模块250耦接至第一能量源211和微锻装置215中的至少一个，接收控制模块220计算的第一计算温度值，当锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源211和微锻装置215中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值在材料锻造所需的期望温度范围内，该期望温度范围与材料214本身性质和锻造位置与材料214被融化的熔池之间的距离有关。在其他实施方式中，调整模块250可独立于控制模块220，例如，安装于熔覆装置217。
为方便检测装置216的安装和测量，在如图2所示的实施方式中，熔覆装置217和检测装置216通过一定的连接机构260实现连接。该连接机构260的设置可实现熔覆装置217和检测装置216之间的相对运动和协同作用。连接机构260包括但不限于连杆、支架、滑动装置等。
图3显示了根据本发明又一个实施例的增材制造的温度控制系统300的示意图。如图3所示，该温度控制系统300包括增材制造装置310和控制模块320。其中，增材制造装置310包括熔覆装置317、微锻装置315、距离传感器326和应力检测模块336。熔覆装置317包括第一能量源311和材料输送器313。微锻装置315安装于熔覆装置317的材料输送器313，该微锻装置315包括锻造锤头319，锻造锤头319通过震动对熔覆层340进行锻造。距离传感器326用于检测微锻装置315作用于熔覆层340的振幅，并基于该振幅来确定锻造位置的应变。控制模块320包括调整模块350和存储单元321，该存储单元321存储了材料314的应变-温度曲线，控制模块320基于锻造位置的应变和应变-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值。调整模块350耦接至第一能量源311和微锻装置315中的至少一个，接收控制模块320计算的第一计算温度值，当所述锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整第一能量源311和微锻装置315中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值在材料锻造所需的期望温度范围内。在调整之后，应力检测模块336用于检测熔覆装置317主轴承受的微锻装置315施加的轴向的负载，并基于该负载来确定锻造位置的调整后的应力。存储单元321存储了材料314的应力-温度曲线，控制模块320基于锻造位置调整后的的应力和应力-温度曲线计算出锻造位置的第二计算温度值。当第二计算温度值落在期望温度范围内时，说明调整后的第一计算温度符合锻造的需求，调整结束。当第二计算温度值不在期望温度范围内时，在不局限的实施方式中，可基于自适应算法更新应变-温度曲线和/或应力-温度曲线。更新后，再通过调整模块350的调整，使得调整后的第一计算温度值和第二计算温度值落在期望温度范围内。在上述实施方式中，距离传感器326检测到的应变参数用于调整第一计算温度，应力检测模块336检测到的应力参数用于校正所述调整后的第一计算温度。在其他实施方式中，应力检测模块336检测到的应力参数用于调整第一计算温度，距离传感器326检测到的应变参数用于校正所述调整后的第一计算温度。
图4显示了根据本发明再一个实施例的增材制造的温度控制系统400的示意图。如图4所示，该温度控制系统400包括增材制造装置410和控制模块420。其中，增材制造装置410包括熔覆装置417、微锻装置415和检测装置416，控制模块420包括调整模块450和存储单元421。熔覆装置417包括第一能量源411和材料输送器413，第一能量源411用来提供能量束412。熔覆装置417和微锻装置415通过一定的连接机构470实现连接。该连接机构470的设置可实现熔覆装置417和微锻装置415之间的相对运动和协同作用。连接机构470包括但不限于连杆、支架、滑动装置等。该微锻装置415包括锻造锤头419，锻造锤头419通过震动对熔覆层440进行锻造。
增材制造装置410广泛适用于各类增材制造用的材料，尤其适用于650℃以下的使用环境中力学性能基本不退化的高温合金材料，如镍基和钴基合金等。
在一些实施方式中，熔覆装置417和检测装置416通过一定的连接机构460实现连接。该连接机构460的设置可实现熔覆装置417和检测装置416之间的相对运动和协同作用。连接机构460包括但不限于连杆、支架、滑动装置等。
在一些实施方式中，该温度控制系统400还包括第二能量源480，该第二能量源的能量束指向熔覆层440锻造位置来提高锻造位置的温度。该第二能量源选自激光能量源、电子束能量源、等离子体能量源、红外能量源、电磁感应能量源和电阻能量源中的一种或几种。第二能量源480可安装在本领域一般技术人员能想到的任意位置，包括但不限于在熔覆装置417和微锻装置415之间、微锻装置415远离熔覆装置417的方向上。
在一些实施方式中，调整模块450还包括实现对第一能量源411、微锻装置415、第二能量源480以及系统中其他装置进行调整，包括但不限于：对微锻装置415的相对位置的调控，对第一能量源411和/或第二能量源480能量输出的调整。
图5为本发明一种实施方式的增材制造的温度控制方法500的流程图。该方法500包括如下步骤：
步骤510，将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分材料熔化来形成熔覆层。
步骤520，通过微锻装置对熔覆层进行锻造。
步骤530，检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第一内效应参数。
步骤540，基于第一内效应参数来计算锻造位置的第一计算温度值。
步骤550，当所述第一计算温度值不在期望温度范围内时，调整第一能量源和微锻装置中的至少一个。
该期望温度范围与材料本身性质和锻造位置与材料被融化的熔池之间的距离有关。
图6为本发明一个实施例中材料的表面温度和其距离熔池距离的关系曲线模型。在一些实施方式中，选择Inconel718合金进行增材制造，该Inconel718合金为含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金。对Inconel718合金而言，锻造的期望温度范围为980～1100℃。在这个温度范围内对Inconel718合金进行锻造，得到的制品表面形态较好，且内部力学性能稳定。而且，如图6所示，在980～1100℃(框内部分)这个温度范围内，Inconel718合金材料的表面温度随其距离熔池距离变化的改变不大。这样的好处在于，一方面，即使微锻装置的锤头位置在上下震动过程中距离熔池距离有一定改变，也不会因为温度变化太大而影响锻造效果，提高了锻造的稳定性。另一方面，不会因为温度随距离熔池距离变化太快，使得测量到的内效应参数不稳定从而不能准确计算出锻造位置的温度，提高了温度控制的精确性。
更具体的，步骤540可包括如下子步骤：
步骤541，存储了材料的第一内效应参数-温度曲线。
步骤542，基于第一内效应参数和第一内效应参数-温度曲线计算出锻造位置的第一计算温度值。
在一些实施方式中，第一内效应参数为应变。请参考图6和图7，图7显示了适用于图6所示材料的内效应参数和温度关系模型，其中，虚点线表示应变和温度关系曲线。检测模块通过检测微锻装置作用于熔覆层的振幅来确定锻造位置的应变。控制模块接收到该应变参数，并通过该应变和图7所示的应变-温度曲线来计算锻造位置的第一计算温度值。当该第一计算温度值落入锻造的期望温度范围(980～1100℃)时，增材制造反应继续进行。当该第一计算温度值不在锻造的期望温度范围时，通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值在期望温度范围内。
在一些实施方式中，请参考图4，当锻造位置的第一计算温度值小于期望温度范围的最小值时，调整模块450调高第一能量源411和/或第二能量源480的输出能量/功率来，使调整后的第一计算温度值落入锻造的期望温度范围内。能量调整的比例依据第一计算温度值、锻造的期望温度范围以及能量源输出温度-输出功率的模型确定。
在一些实施方式中，请参考图4，微锻装置415可通过连接机构470相对熔覆装置417移动，用于调节微锻装置415与材料414被融化的熔池之间的距离。当锻造位置的第一计算温度值小于期望温度范围的最小值时，调节微锻装置415向靠近熔池的方向移动至调整的锻造位置，使调整的锻造位置的第一计算温度值在期望温度范围内。在一些实施方式中，因为装置的复杂性使得锻造位置可调空间优先，故可以通过调整微锻装置和第一或第二能量源结合的方式调整该锻造位置的第一计算温度值。
在一些实施方式中，请参考图4，当锻造位置的第一计算温度值大于期望温度范围的最大值时，调整模块450调低第一能量源411和/或第二能量源480的输出能量/功率，使调整后的第一计算温度值落入锻造的期望温度范围内。
在一些实施方式中，当锻造位置的第一计算温度值大于期望温度范围的最大值时，调节微锻装置向远离熔池的方向移动至调整的锻造位置，使调整的锻造位置的第一计算温度值在期望温度范围内。
在其他一些实施方式中，第一内效应参数为应力。具体步骤和通过检测应变的温度控制方法类似，这里不重复介绍。
在一些实施方式中，为了实现对上述温度控制方法的校正，该方法500还包括如下步骤：
步骤560，检测熔覆层的锻造位置在微锻装置锻造作用下的第二内效应参数。在一些实施方式中，该第二内效应参数为应力，可以通过检测熔覆装置主轴承受的微锻装置施加的轴向的负载来确定锻造位置的应力。
步骤570，基于第二内效应参数和第二内效应参数-温度曲线计算出第二计算温度值。在一些实施方式中，第二内效应参数-温度曲线为图7中实线表示的应力-温度关系曲线。
步骤580，当第二计算温度值不在期望温度范围内时，基于自适应算法更新第一内效应参数-温度曲线和/或第二内效应参数-温度曲线。
在一些实施方式中，控制模块接收到应力参数，并通过该应力和图7所示的应力-温度曲线来计算锻造位置的第二计算温度值。当该第二计算温度值落入锻造的期望温度范围(980～1100℃)时，增材制造反应依据步骤550的调整继续进行。当该第二计算温度值不在锻造的期望温度范围时，可能为应变-温度曲线和应力-温度曲线中至少一条曲线存在误差需要修正，在不局限的实施方式中，可以基于自适应算法更新应变-温度曲线和/或应力-温度曲线。更新后，再通过调整模块进行调整，使得调整后的第一计算温度值和第二计算温度值落在期望温度范围内。
图8为本发明一种实施方式的增材制造的温度控制方法800的流程图。该方法800包括如下步骤：
步骤810，将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分材料熔化来形成熔覆层。
步骤820，通过微锻装置对熔覆层进行锻造。
步骤830，检测微锻装置锻造熔覆层时的振幅，并基于振幅来确定熔覆层在锻造位置的应变。
步骤840，基于应变和存储的应变-温度曲线计算出熔覆层锻造位置的第一计算温度值。
步骤850，判断第一计算温度值是否落入材料锻造所需的期望温度范围，如果是，则执行步骤870至890，否，则进行步骤860至890。
步骤860，通过调整第一能量源和微锻装置中的至少一个使锻造位置的第一计算温度值在期望温度范围内。
步骤870，检测熔覆装置主轴承受的微锻装置施加的轴向的负载，并基于轴向负载来确定熔覆层锻造位置的应力。
步骤880，基于应力和存储的应力-温度曲线计算出锻造位置的第二计算温度值。
步骤890，判断第二计算温度值是否落入期望温度范围，如果是，则结束调整,否，则基于自适应算法更新应变-温度曲线和/或应力-温度曲线，并返回步骤830。
通过检测熔覆层锻造位置应变和/或应力间接的对实时的微锻装置进行实时的精确的温度控制，这在一定程度上可以解决这种熔化结合锻造的增材制造过程中控形控性的问题，从而达到可以快速制造精细、复杂结构、客制化产品的目的。
虽然结合特定的实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (14)

1.一种用于增材制造的温度控制系统，其特征在于，其包括：
熔覆装置，用来将材料熔化并形成熔覆层，所述熔覆装置包括第一能量源，设置来使能量束指向所述材料，以将至少部分所述材料熔化以形成所述熔覆层；
微锻装置，耦接到所述熔覆装置来对所述熔覆层进行锻造；
检测装置，用于检测所述熔覆层的锻造位置在所述微锻装置锻造作用下的第一内效应参数，其中所述第一内效应参数选自应力或应变；
控制模块，接收所述检测装置检测到的所述第一内效应参数，并基于所述第一内效应参数来计算所述锻造位置的第一计算温度值；及
调整模块，耦接至所述第一能量源和所述微锻装置中的至少一个，接收所述第一计算温度值，当所述锻造位置的第一计算温度值不在期望温度范围内时，通过调整所述第一能量源和所述微锻装置中的至少一个使所述第一计算温度值落在所述期望温度范围内，其中，所述控制模块包括存储单元，存储了所述材料的第一内效应参数-温度曲线，所述控制模块基于所述第一内效应参数和所述第一内效应参数-温度曲线计算出所述锻造位置的第一计算温度值。
2.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置用于检测所述熔覆层的锻造位置的第二内效应参数，其中，当所述锻造位置的第一计算温度值在所述期望温度范围内时，所述控制模块基于所述第二内效应参数和所述存储单元存储的第二内效应参数-温度曲线计算出所述锻造位置的第二计算温度值，当所述第二计算温度值不在所述期望温度范围内时，通过自适应算法更新所述第一内效应参数-温度曲线和/或所述第二内效应参数-温度曲线。
3.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微锻装置包括锻造锤头，用于通过震动对所述熔覆层进行锻造，所述检测装置包括距离传感器，所述距离传感器用于检测所述微锻装置锻造所述熔覆层时的振幅，并基于所述振幅来确定所述熔覆层在所述锻造位置的应变。
4.一种如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括存储单元，存储了所述材料的应变-温度曲线，所述控制模块基于所述应变和所述应变-温度曲线计算出所述锻造位置的第一计算温度值。
5.一种如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述检测装置用于检测所述熔覆层的锻造位置的应力，其中，当所述锻造位置的第一计算温度值在所述期望温度范围内时，所述控制模块基于所述应力和所述存储单元存储的应力-温度曲线计算出所述锻造位置的第二计算温度值，当所述第二计算温度值不在所述期望温度范围内时，基于自适应算法更新所述应变-温度曲线和/或所述应力-温度曲线。
6.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置包括应力检测模块，所述应力检测模块用于检测所述熔覆装置的主轴承受的所述微锻装置施加的轴向负载，并基于所述轴向负载来确定所述熔覆层在所述锻造位置的应力。
7.一种如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括存储单元，存储了所述材料的应力-温度曲线，所述控制模块基于所述应力和所述应力-温度曲线计算出所述锻造位置的第一计算温度值。
8.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述锻造位置的第一计算温度值小于所述期望温度范围的最小值时，所述调整模块调高所述第一能量源的输出能量。
9.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二能量源，选自激光能量源、电子束能量源、等离子体能量源、红外能量源、电磁感应能量源和电阻能量源中的一种或几种，其中，当所述锻造位置的第一计算温度值小于所述期望温度范围的最小值时，所述调整模块调高所述第二能量源的输出能量。
10.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述锻造位置的第一计算温度值大于所述期望温度范围的最大值时，所述调整模块调低所述第一能量源的输出能量。
11.一种如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微锻装置可相对所述熔覆装置移动，用于调节所述微锻装置与所述材料被融化的熔池之间的距离，当所述锻造位置的第一计算温度值大于所述期望温度范围的最大值时，所述调整模块调节所述微锻装置向远离所述熔池的方向移动至调整的锻造位置，使所述调整的锻造位置的第一计算温度值在所述期望温度范围内。
12.一种用于增材制造的温度控制方法，其特征在于，该方法包括：
将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分所述材料熔化来形成熔覆层；
通过微锻装置对所述熔覆层进行锻造；
检测所述熔覆层的锻造位置在所述微锻装置锻造作用下的第一内效应参数，其中所述第一内效应参数选自应力或应变；
基于所述第一内效应参数和第一内效应参数-温度曲线来计算所述熔覆层的所述锻造位置的第一计算温度值；及
当所述第一计算温度值不在期望温度范围内时，调整所述第一能量源和所述微锻装置中的至少一个。
13.一种如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
检测所述熔覆层的锻造位置的第二内效应参数；
基于所述第二内效应参数和第二内效应参数-温度曲线计算出第二计算温度值；及
当所述第二计算温度值不在所述期望温度范围内时，基于自适应算法更新所述第一内效应参数-温度曲线和/或所述第二内效应参数-温度曲线。
14.一种用于增材制造的温度控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a)将第一能量源的能量束指向材料并将至少部分所述材料熔化来形成熔覆层；
b)通过微锻装置对所述熔覆层进行锻造；
c)检测所述微锻装置锻造所述熔覆层时的振幅，并基于所述振幅来确定所述熔覆层在锻造位置的应变；
d)基于所述应变和应变-温度曲线计算出所述锻造位置的第一计算温度值；
e)判断所述锻造位置的第一计算温度值是否落入期望温度范围，如果是，则执行步骤g)至i),否，则执行步骤f)至i);
f)通过调整所述第一能量源和所述微锻装置中的至少一个使所述锻造位置的第一计算温度值落入所述期望温度范围内；
g)检测熔覆装置的主轴承受的所述微锻装置施加的轴向负载，并基于所述轴向负载来确定所述锻造位置的应力；
h)基于所述应力和应力-温度曲线计算出所述锻造位置的第二计算温度值；及
i)判断所述第二计算温度值是否落入所述期望温度范围，如果是，则结束调整,否，则基于自适应算法更新所述应变-温度曲线和/或所述应力-温度曲线，并返回步骤c)。
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