CN111922480A - 一种部件的连接方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于部件连接设计技术领域，具体涉及一种部件的连接方法，包括：采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接。该连接方法基于电弧熔丝成形技术实现被连接部件间的连接，以电弧熔丝成形的方式将被连接部件连接为一个整体，可大幅度减少零件数量，消除应力集中，使传载更加均匀，此外，基于电弧熔丝成形技术实现被连接部件间的连接，其金属丝材在被连接部件间的熔化沉积过程，与被连接部件的成形过程相似，使被连件连接部位组织致密，热影响区小，力学性能好，可减少疲劳薄弱环节。

Description

一种部件的连接方法

技术领域

本申请属于部件连接连接设计技术领域，具体涉及一种部件的连接方法。

背景技术

当前工程上部件间的连接，主要以下两种方式实现：

1)、焊接连接，以该种方式对部件进行连接，其焊缝热影响区域较大，焊接厚度受尺寸限制，疲劳性能差，许用应力较低；

2)、在部件间设置工艺分离面，通过集中接头进行对接，以该种方式对部件进行连接，其载荷传递经历分散-集中-分散的过程，易产生应力集中，且需要设计较多的零件，存在较大的重量冗余。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种部件的连接方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种部件的连接方法，包括：

采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接过程中，保持金属丝材尖端伸出量为金属丝材直径的10-20倍。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程在含氧量10-100ppm的环境下进行。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中层间间隔时间为1-3min。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中被连接部件以夹具夹持固定。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，还包括：

根据电弧熔丝成形设备工艺参数包拟定扫描速度、扫描间距、送丝量，进行薄壁打印试验，基于试验结果确定层高。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，还包括：

根据被连接件尺寸及工程实践拟定扫描路径、坡口角度。

根据本申请的至少一个实施例，上述部件的连接方法中，还包括：

扫描速度、扫描间距、送丝量进行工艺试验，以试验结果的力学性能为依据，优选扫描速度、扫描间距、送丝量以优化工艺参数。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电弧熔丝成形技术的相关设备及其原理示意图；

图2是本申请实施例提供的部件的连接方法的流程图；

图3是以本申请实施例提供的部件的连接方法连接被连接件连接部位的示意图；

图4是本申请实施例提供的飞机三维框梁结构部件离散示意图；

图5是以本申请实施例提供的部件的连接方法实现对图4中各部件连接的示意图；

其中：

1-氩气；2-焊枪；3-钨极；4-金属丝材；5-成形部件；

A-被连接件连接部位。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图5对本申请做进一步详细说明。

本申请涉及到电弧熔丝成形技术，电弧熔丝成形技术以高能束激光为热源，将材料以金属丝材的形式送入熔池，逐层熔化沉积，以此实现部件的制造，成本低，能够快速完成对部件的制造，在部件制造领域有越来越广泛的应用，其相关设备及其原理可参见图1。

一种部件的连接方法，包括：

采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接。

对于上述实施例公开的部件的连接方法，领域内技术人员可以理解的是，其基于电弧熔丝成形技术实现被连接部件间的连接，以电弧熔丝方式将被连接部件连接为一个整体，可大幅度减少零件数量，消除应力集中，使传载更加均匀，此外，基于电弧熔丝成形技术实现被连接部件间的连接，其金属丝材在被连接部件间的熔化沉积过程，与被连接部件的成形过程相似，使被连件连接部位组织致密，热影响区小，力学性能好，可减少疲劳薄弱环节。

图3提供了以上述连接方法实现被连接件连接的被连接件连接部位A的局部示意图，从图中可以看出被连接件连接部位A与被连接件组织差异小，近似于无痕连接。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接过程中，保持金属丝材尖端伸出量为金属丝材直径的10-20倍，以确保电弧稳定，保证连接效果。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程在含氧量10-100ppm的环境下进行，具体可以是在含氧量10-100ppm的舱室中进行，以改善被连接部件连接部位A的氧化现象，使具有较好的表面质量。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中层间间隔时间为1-3min，其具体时间可以根据被连接部件连接部位A熔合表面进行选取，以防止被连接部件连接部位A过烧，热应力积累严重，造成被连接部件连接部位A以及被连接部件发生严重变形，尺寸超差。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中被连接部件以夹具夹持固定，以防止被连接部件连接部位A因热应力变形开裂。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，还包括：

根据电弧熔丝成形设备工艺参数包拟定扫描速度、扫描间距、送丝量，进行薄壁打印试验，基于试验结果确定层高。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，还包括：

根据被连接件尺寸及工程实践拟定扫描路径、坡口角度。

在一些可选的实施例中，上述部件的连接方法中，还包括：

扫描速度、扫描间距、送丝量进行工艺试验，以试验结果的力学性能为依据，优选扫描速度、扫描间距、送丝量以优化工艺参数。

在一些可选的实施例中，上述部件连接方法中，工艺试验可以基于正交实验法实施，在一个具体的实施例中其选取扫描速度、扫描间距、送丝量如下表所示：

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种部件的连接方法，其特征在于，包括：

采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接。

2.根据权利要求1所述的部件的连接方法，其特征在于，

所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接过程中，保持金属丝材尖端伸出量为金属丝材直径的10-20倍。

3.根据权利要求1所述的部件的连接方法，其特征在于，

所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程在含氧量10-100ppm的环境下进行。

4.根据权利要求1所述的部件的连接方法，其特征在于，

所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中层间间隔时间为1-3min。

5.根据权利要求1所述的部件的连接方法，其特征在于，

所述采用电弧熔丝成形技术，将金属丝材送至被连接部件熔池表面，在被连接部件间逐层熔化、沉积，实现被连接部件间的连接的过程中被连接部件以夹具夹持固定。

6.根据权利要求1所述的部件的连接方法，其特征在于，

还包括：

根据电弧熔丝成形设备工艺参数包拟定扫描速度、扫描间距、送丝量，进行薄壁打印试验，基于试验结果确定层高。

7.根据权利要求6所述的部件的连接方法，其特征在于，

还包括：

根据被连接件尺寸及工程实践拟定扫描路径、坡口角度。

8.根据权利要求7所述的部件的连接方法，其特征在于，

还包括：

扫描速度、扫描间距、送丝量进行工艺试验，以试验结果的力学性能为依据，优选扫描速度、扫描间距、送丝量以优化工艺参数。

Images