CN116160095A - 一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，以非晶合金粉芯线材为原材料，以精密脉冲冷焊机产生的电弧为热源对非晶合金粉芯线材进行加热，温度极高的电弧使非晶合金粉芯线材迅速熔化，逐层堆叠在打印基板上，形成三维制品。与现有技术相比，本发明采用非晶合金粉末的粉芯丝材为增材制造原材料，利用高能精密脉冲电弧的定向能量沉积技术，以高能脉冲电弧为热源对粉芯丝材进行加热熔丝，通过控制脉冲熔融与急速冷却时间间隔，确保增材制造堆叠沉积层的非晶合金组织和性能，在控制装置的控制下通过逐层堆叠的方式打印形成三维非晶合金零件。

Description

一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法

技术领域

本发明涉及非晶合金增材制造技术领域，尤其是涉及一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法。

背景技术

非晶合金是20世纪60年代发现的一种新型金属材料，具有长程无序、短程有序的原子结构，具有高强度、高硬度和优异耐腐蚀性等诸多优异性能，这使得非晶合金在军工、航空航天、汽车、精密器件等领域得到广泛应用。然而非晶合金由于其玻璃形成能力的限制，不能制备大尺寸零部件，限制了非晶合金的广泛应用。近年来发展起来的增材制造技术能有效解决非晶合金零件的玻璃形成能力限制问题，突破非晶合金零件的成形尺寸限制。目前非晶合金材料采用的增材制造工艺主要是激光选区熔化和电子束选区融化技术，但是这两种技术受到成形缸和真空室的尺寸限制，不能成形大尺寸构件，且材料和设备成本较高。

在众多增材制造技术中，采用电弧作为热源的定向能量沉积技术能够制造大尺寸零件备受人们关注。电弧增材制造技术基于分层叠加原理，以焊接电弧作为热源，以非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊以及等离子弧焊为能量源，以焊丝作为成形材料，通过逐层熔覆沉积的方式堆积出零件，该技术具有成形效率高，生产成本低，成形材料和尺寸几乎不受限制，成形性能好等优点，适合复杂构建大型零件的成型。但传统连续电弧技术在成形非晶合金的过程中，熔池的温度梯度和冷却速率很难满足非晶合金熔体凝固所需的条件。高能脉冲精密冷焊技术是以钨极惰性气体保护焊为基础，结合分层搭接对焊成型的原理，通过钨极惰性气体保护焊，将金属焊丝融化，形成微小的焊珠，通过将微型焊珠的有序搭接，进而堆积成三维金属零件，该技术具有热影响区小、约束条件少、成形精度较高等特点，能够精确调控电弧增材制造过程中的温度场，避免非晶合金成形过程中的晶化问题。中国专利CN112590196A公布了一种基于脉冲电流的增材制造方法及装置，该方法选用Pd、Au、Zr、Ti、Fe、Lu、La、Ce、Mg基的非晶合金粉芯线材，通过脉冲电流对其点压进行焊接，逐层堆叠形成三维制品，通过设置脉冲电流参数，放电电流等参数，作为非晶合金粉芯线材或者条带的焊接条件，最终在脉冲电流的作用下，两层非晶合金粉芯线材快速升温，并在压力作用下形成一个整体，从而制备出非晶合金器件。中国专利CN107008996公布了一种金属冷焊增材制造的方法，通过在主控计算机上对零件进行3D建模，建立其相应的焊缝模型和堆积层的三维模型，得到焊缝和堆积层成形的尺寸参数，并对尺寸参数重新优化和选择，然后采取高能脉冲精密冷焊技术进行断续点焊，在每个脉冲期间增加一个点焊缝，每个脉冲间隔期间进行冷却散热，确保基体处于常温状态；由断续点焊缝逐点逐线逐层堆积成形为零件，该专利能解决焊接过程中热输入量、热变形、晶粒组织较大和路径规划困难的问题。

然而，目前并没有有效使用非晶合金增材制造大尺寸零件的成熟技术。

发明内容

为解决非晶合金增材制造大尺寸零件困难的问题，本发明提供一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法。

本发明利用高能脉冲冷焊技术对非晶合金粉芯线材进行熔融沉积，并通过逐层堆叠完成零件成型，解决了非晶合金增材制造大尺寸零件困难的问题，同时本发明提供的方法具有低成本打印的优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，以非晶合金粉芯线材为原材料，以精密脉冲冷焊机产生的电弧为热源对非晶合金粉芯线材进行加热，温度极高的电弧使非晶合金粉芯线材迅速熔化，逐层堆叠在打印基板上，形成三维制品。

在本发明的一个实施方式中，基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，是采用基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置实施进行的，所述基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置包括：

机架、打印头、精密脉冲冷焊机、控制装置、运动机构、带轮及送丝装置，

所述打印头与运动机构均位于机架内，所述打印头与运动机构传动连接，所述运动机构带动所述打印头移动，所述打印头在运动机构的带动下在所述机架内做三维运动，焊枪头固结于打印头，跟随打印头运动；

所述带轮装有非晶合金粉芯线材，送丝机构设于带轮与打印头之间，送丝机构用于将带轮中的非晶合金粉芯线材输送至焊枪头下方，在打印头下方设有打印基板；

所述精密脉冲冷焊机位于机架外，所述精密脉冲冷焊机与打印头连接，所述精密脉冲冷焊机用于输出稳定大小及波形的脉冲电流至焊枪头处，与非晶合金粉芯线材之间形成高能脉冲电弧；

所述控制装置用于控制运动机构的运动，以及用于控制精密脉冲冷焊机输出的脉冲电流大小、脉冲时间值，以及用于控制送丝机构的转动速度。

在本发明的一些实施方式中，所述打印基板设置在机架底座上，

在本发明的一些实施方式中，所述控制装置通过信号线与运动机构、控制精密脉冲冷焊机、送丝机构连接。

在本发明的一些实施方式中，所述打印头安装有焊枪头与线材导管，所焊枪头、线材导管与打印头主体刚性连接，所述非晶合金粉芯线材在送丝机构的作用下沿线材导管运动，并在焊枪头下方被所述焊枪头与所述打印基板间形成的脉冲电弧熔融。

在本发明的一些实施方式中，所述焊枪头上安装有钨制电极和氩气保护气喷口，钨制电极安装于氩气保护气喷口中央，所述氩气保护气喷口通过氩气保护气导管与氩气保护气罐连接，工作时在氩气保护气喷口不断喷出氩气进行保护。

在增材制造的过程中，氩气保护气会持续从所述氩气保护气喷口喷出，防止打印过程中非晶合金材料与空气发生反应，同时利用气流对零件进行冷却。高能脉冲电源正极与所述金属底板相连，负极与所述焊枪相连，在所述焊枪的钨制电极和所述金属底板之间产生脉冲电压形成脉冲电弧，产生的脉冲电弧用于融化粉芯线材。工作时所述焊枪的钨制电极与沉积位置应当有3mm的间距。所述的粉芯线材在熔融后快速冷却，在所述金属底板上沉积，并逐层堆叠形成打印零件。

在本发明的一些实施方式中，所述打印基板位于机架内打印头下方，为金属底板，用于与焊枪头形成脉冲电弧使得所述非晶合金粉芯线材熔融沉积。所述打印基板用于增材制造时熔融金属的沉积支撑。

本发明中，精密脉冲冷焊机用于输出稳定大小及波形的脉冲电流，脉冲电流经导线输送至焊枪头的钨制电极处，并于电极处与所述非晶合金粉芯线材之间产生稳定大小的电弧，再经所述非晶合金粉芯线材和打印基板后流回所述精密脉冲冷焊机。所述精密脉冲冷焊机具有可调节脉冲电流大小、脉冲时间值大小的控制面板，可调节脉冲电弧的相应参数，可根据非晶合金材料而调节不同的脉冲电流大小、脉冲时间值。

本发明中，控制装置在工作中对成型装置、精密脉冲冷焊机进行控制，保证成形过程中的打印头位移和电压输出正常进行，这里所称成型装置主要是指运动机构、带轮、送丝装置、打印头。

在本发明的一个实施方式中，所述非晶合金粉芯线材直径为0.8～1.6mm，，其结构为铁质外皮内部包裹固定配比的粉末，熔融后可以形成铁基非晶合金。

在本发明的一个实施方式中，所述非晶合金粉芯线材使用的非晶合金体系为Fe基非晶合金体系，选用的非晶合金粉芯线材直径1.6mm，成分为Fe-Cr-Mn-Mo-W-B-C-Si。

在本发明的一个实施方式中，所述脉冲电流大小为35A，脉冲时间值为37ms。

在本发明的一个实施方式中，在控制装置的控制下，送丝机构以一定的速度将非晶合金粉芯线材输送至焊枪头下方3mm处；待打印头受运动机构的带动而位于指定空间点位时，焊枪头便释放电能，在焊枪头与非晶合金粉芯线材之间形成脉冲电弧，温度极高的电弧使非晶合金粉芯线材迅速被加热到玻璃化转变温度以上，熔化形成焊接点，控制焊接点的间距而实现层间非晶合金粉芯线材完全结合，从而成形非晶合金制品。本装置实现成形一体化，无需模具故不受模具形状限制；同时还避免了非晶合金在成形过程中容易发生的氧化和晶化。

在本发明的一个实施方式中，控制装置发出的指令控制包括：

1)对打印头空间三维运动的控制，即打印过程中控制运动机构，对打印头进行传动，使打印头位移到工件制造所需空间点位处的控制；

2)对打印头中焊枪头所释放的高能脉冲电弧的控制，即控制精密脉冲冷焊机输出的脉冲电流大小、脉冲时间值；

3)对非晶合金粉芯线材传输速度的控制，即带轮中的非晶合金粉芯线材在送丝装置的带动下以一定的传送速度被输送至焊枪头的正下方，传送速度通过控制装置对送丝装置转动速度的控制来实现；

4)对焊接点间距的控制，即通过控制打印头位移距离而控制焊接点的间距。

非晶合金粉芯线材的传送速度与打印头运动速度相互配合进行工作。通过控制装置对以上四方面的控制及四者之间的相互配合，最终实现增材制造。

本发明提供的基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法及配套装置，以非晶合金粉芯线材为原材料，以精密高能脉冲电弧为热源对其进行冷焊加工，逐层堆叠形成三维物体。精密脉冲冷焊机可将储存于电容器中的电能在瞬间通过脉冲电弧的形式释放于焊枪头钨极与工件之间，温度极高的电弧使非晶合金粉芯线材迅速熔化而与工件焊接在一起，达到快速堆积成形的目的，这一过程为增材制造技术的层间堆叠过程，通过逐层堆叠过程可以形成所需要的三维制品。

本发明提供的基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法及配套装置，可在几十毫秒完成焊丝和工件熔接过程，因此传到到工件的热量相当少。就工件基体而言，发热较少，焊点以外的材料升温小，不会产生退火、变色等问题。且由于每个焊接脉冲产生的熔池体积小于2mm²。虽然在逐层堆叠过程中需要很多个熔池组合起来，但由于焊点的应力方向分散，工件受到的集中应力较小，所以逐层堆叠形成的三维制品形变较小。且电弧释放温度极高，加热速率极大，可使局部非晶合金粉芯线材迅速加热至所需温度。本发明通过较大的加热速率提高非晶合金玻璃转变温度，增加其热稳定性，有效避免晶化行为，保持其特殊原子结构及优异特性，保证零件的非晶合金组织与性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下方面：

本发明提供的基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造方法及装置，包括机架，设置在机架内的成形装置和控制装置，控制装置与成形装置控制连接、并对成形装置进行指令控制。在控制装置控制下，成形装置的传送轮以一定转速将粉芯线材输送至焊枪下方，焊枪在控制系统的控制下，根据模型要求位移到相应位置，并释放脉冲电流形成电弧，对非晶合金材料进行短时快速的加热，非晶合金材料被加热到玻璃化转变温度以上，待温度达到额定值时停止加热。且因电弧能量集中，熔化的非晶合金材料在结束加热后迅速凝固，产生微小沉积区；通过控制焊接点的间距可以实现层间非晶合金材料完全结合。该发明既实现成形一体化、不受限于模具形状，又避免了非晶合金在成形过程中容易发生的氧化和晶化。

现有技术中利用非晶合金原材料进行增材制造需要注意的是避免晶化，但常规热源的加热方式加热到玻璃转变温度以上均会发生晶化现象，因此如何避免结晶现象的发生成为关键。本发明非晶合金粉芯线材脉冲电弧增材制造装置脉冲电弧持续时间短、放电区域小，能量集中，加热速率较高；大的加热速率会提高非晶合金玻璃转变温度，增加其热稳定性，有效避免晶化行为，保持其特殊原子结构及优异性能。此外可以通过对脉冲电流大小、波形的调节，适应不同体系的非晶合金粉芯线材。

本发明提供的基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造方法及装置，以非晶合金粉芯线材为原材料，利用脉冲电弧作为增材制造的热源，一方面制造过程中所需功耗远小于电子束、激光等传统热源，可提高能量利用率，实现低功耗增材制造，提高增材制造过程的稳定性；另一方面，通过脉冲电弧对非晶合金进行堆焊及逐层增材制造，增材制造过程中热作用时间精准可控，不仅可以保持原材料的非晶结构，提高增材零件的力学性能。

附图说明

为更好说明本发明提供的装置内容，下面将对说明书附图做简单介绍。

图1为本发明实施例1中基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1中基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造方法中非晶合金打印原理示意图；

图3为本发明实施例1中基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造方法的工作原理图；

图4为本发明实施例1中工作脉冲电流示意图；

图5为基于本发明实施例1方案得到的高能脉冲电弧精密冷焊增材铁基非晶合金样品照片。

图中：1.打印头；2.焊枪头；3.打印基板；4.机架底座；5.控制装置；6.带轮；7.信号线；8.机架；9.运动机构；10.非晶合金粉芯线材；11.送丝装置；12.氩气保护气导管；13.氩气保护气罐；14.精密脉冲冷焊机；15.连接电线；16.氩气保护气；17.电弧；18.熔池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本实施例提供一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，以非晶合金粉芯线材10为原材料，以精密脉冲冷焊机14产生的电弧17为热源对非晶合金粉芯线材10进行加热，温度极高的电弧17使非晶合金粉芯线材10迅速熔化，逐层堆叠在打印基板3上，形成三维制品。

参考图1，基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，是采用基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置实施进行的，所述基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置包括：

机架8、打印头1、精密脉冲冷焊机14、控制装置5、运动机构9、带轮6及送丝装置11，

所述打印头1与运动机构9均位于机架8内，所述打印头1与运动机构9传动连接，所述运动机构9带动所述打印头1移动，所述打印头1在运动机构9的带动下在所述机架8内做三维运动，焊枪头2固结于打印头1，跟随打印头1运动；

所述带轮6装有非晶合金粉芯线材10，送丝机构11设于带轮6与打印头1之间，送丝机构11用于将带轮6中的非晶合金粉芯线材10输送至焊枪头2下方，在打印头1下方设有打印基板3；

所述精密脉冲冷焊机14位于机架8外，所述精密脉冲冷焊机14与打印头1连接，所述精密脉冲冷焊机14用于输出稳定大小及波形的脉冲电流至焊枪头2处，与非晶合金粉芯线材10之间形成高能脉冲电弧；

所述控制装置5用于控制运动机构9的运动，以及用于控制精密脉冲冷焊机14输出的脉冲电流大小、脉冲时间值，以及用于控制送丝机构11的转动速度。

本实施例中，所述打印基板3设置在机架底座4上，

本实施例中，所述控制装置5通过信号线7与运动机构9、控制精密脉冲冷焊机14、送丝机构11连接。

本实施例中，所述打印头1安装有焊枪头2与线材导管，所焊枪头2、线材导管与打印头1主体刚性连接，所述非晶合金粉芯线材10在送丝机构11的作用下沿线材导管运动，并在焊枪头2下方被所述焊枪头2与所述打印基板3间形成的脉冲电弧熔融。

本实施例中，所述焊枪头2上安装有钨制电极和氩气保护气喷口，钨制电极安装于氩气保护气喷口中央，所述氩气保护气喷口通过氩气保护气导管12与氩气保护气罐13连接，工作时在氩气保护气喷口不断喷出氩气进行保护。

在增材制造的过程中，氩气保护气会持续从所述氩气保护气喷口喷出，防止打印过程中非晶合金材料与空气发生反应，同时利用气流对零件进行冷却。高能脉冲电源正极与所述金属底板相连，负极与所述焊枪相连，在所述焊枪的钨制电极和所述金属底板之间产生脉冲电压形成脉冲电弧，产生的脉冲电弧用于融化粉芯线材。工作时所述焊枪的钨制电极与沉积位置应当有3mm的间距。所述的粉芯线材在熔融后快速冷却，在所述金属底板上沉积，并逐层堆叠形成打印零件。

本实施例中，所述打印基板3位于机架内打印头1下方，为金属底板，用于与焊枪头2形成脉冲电弧使得所述非晶合金粉芯线材10熔融沉积。所述打印基板3用于增材制造时熔融金属的沉积支撑。

本实施例中，精密脉冲冷焊机14用于输出稳定大小及波形的脉冲电流，脉冲电流经导线输送至焊枪头2的钨制电极处，并于电极处与所述非晶合金粉芯线材10之间产生稳定大小的电弧，再经所述非晶合金粉芯线材10和打印基板3后流回所述精密脉冲冷焊机14。所述精密脉冲冷焊机14具有可调节脉冲电流大小、脉冲时间值大小的控制面板，可调节脉冲电弧的相应参数，可根据非晶合金材料而调节不同的脉冲电流大小、脉冲时间值。

本实施例中，控制装置5在工作中对成型装置、精密脉冲冷焊机进行控制，保证成形过程中的打印头位移和电压输出正常进行，这里所称成型装置主要是指运动机构、带轮、送丝装置、打印头。

本实施例中，所述非晶合金粉芯线材10直径为0.8～1.6mm，，其结构为铁质外皮内部包裹固定配比的粉末，熔融后可以形成铁基非晶合金。

本实施例中，所述非晶合金粉芯线材10使用的非晶合金体系为Fe基非晶合金体系，选用的非晶合金粉芯线材直径1.6mm，成分为Fe-Cr-Mn-Mo-W-B-C-Si。

本实施例中，所述脉冲电流大小为35A，脉冲时间值为37ms。

本实施例中，在控制装置5的控制下，送丝机构11以一定的速度将非晶合金粉芯线材10输送至焊枪头2下方3mm处；待打印头1受运动机构9的带动而位于指定空间点位时，焊枪头2便释放电能，在焊枪头2与非晶合金粉芯线材10之间形成脉冲电弧，温度极高的电弧使非晶合金粉芯线材10迅速被加热到玻璃化转变温度以上，熔化形成焊接点，控制焊接点的间距而实现层间非晶合金粉芯线材10完全结合，从而成形非晶合金制品。本装置实现成形一体化，无需模具故不受模具形状限制；同时还避免了非晶合金在成形过程中容易发生的氧化和晶化。

本实施例中，控制装置5发出的指令控制包括：

1)对打印头1空间三维运动的控制，即打印过程中控制运动机构9，对打印头1进行传动，使打印头1位移到工件制造所需空间点位处的控制；

2)对打印头1中焊枪头2所释放的高能脉冲电弧的控制，即控制精密脉冲冷焊机14输出的脉冲电流大小、脉冲时间值；

3)对非晶合金粉芯线材10传输速度的控制，即带轮6中的非晶合金粉芯线材10在送丝装置11的带动下以一定的传送速度被输送至焊枪头2的正下方，传送速度通过控制装置5对送丝装置11转动速度的控制来实现；

4)对焊接点间距的控制，即通过控制打印头1位移距离而控制焊接点的间距。

非晶合金粉芯线材10的传送速度与打印头1运动速度相互配合进行工作。通过控制装置5对以上四方面的控制及四者之间的相互配合，最终实现增材制造。

本实施例中控制装置5可手动调节送丝速度、焊接点间距。该控制装置5自带软件，仅需将模型切片完整的输入控制装置5中，即可实现增材制造成形。

图2、图3为本发明实施例提供一种基于高能脉冲电弧精密冷焊的非晶合金增材制造原理图，其中以增材制造直线为例，其效果如图5所示，其具体制造方法为：

向控制装置5中输入直线的建模数据，控制装置5对运动机构9和送丝装置11发出指令控制，令与运动机构固结的打印头传动到指定位置，令送丝装置11以一定的传输速率将非晶合金粉芯线材输送到焊枪头2下方3mm处。同时控制装置5控制精密脉冲冷焊机14发出脉冲电流，脉冲电流经连接电线15的传导后，将在焊枪头2和打印基板之间形成高能脉冲电弧17，释放的热量将使位于焊枪头2下方的非晶合金粉芯线材迅速加热至所需温度，形成熔池18。在焊枪头2释放高能脉冲电弧的同时，焊枪头2连续不断喷出氩气保护气16提供保护，防止焊接点发黄或发黑。待形成焊接点后，打印头将按照指令的打印方向运动，进行下一焊接点的产生。通过控制焊接点的间距，从而得到图5所示打印直线。

本实施例中，使用的非晶合金体系为Fe基非晶合金体系，选用的非晶合金粉芯线材直径1.6mm，成分为Fe-Cr-Mn-Mo-W-B-C-Si。所使用的脉冲电流相应参数如图4所示，脉冲电流大小为35A，脉冲时间值为37ms。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，以非晶合金粉芯线材(10)为原材料，以精密脉冲冷焊机(14)产生的电弧(17)为热源对非晶合金粉芯线材(10)进行加热，电弧(17)使非晶合金粉芯线材(10)迅速熔化，逐层堆叠在打印基板(3)上，形成三维制品。

2.根据权利要求1所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，是采用基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置实施进行的，所述基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造装置包括：

机架(8)、打印头(1)、精密脉冲冷焊机(14)、控制装置(5)、运动机构(9)、带轮(6)及送丝装置(11)，

所述打印头(1)与运动机构(9)均位于机架(8)内，所述打印头(1)与运动机构(9)传动连接，所述运动机构(9)带动所述打印头(1)移动，所述打印头(1)在运动机构(9)的带动下在所述机架(8)内做三维运动，焊枪头(2)固结于打印头(1)，跟随打印头(1)运动；

所述带轮(6)装有非晶合金粉芯线材(10)，送丝机构(11)设于带轮(6)与打印头(1)之间，送丝机构(11)用于将带轮(6)中的非晶合金粉芯线材(10)输送至焊枪头(2)下方，在打印头(1)下方设有打印基板(3)；

所述精密脉冲冷焊机(14)位于机架(8)外，所述精密脉冲冷焊机(14)与打印头(1)连接，所述精密脉冲冷焊机(14)用于输出稳定大小及波形的脉冲电流至焊枪头(2)处，与非晶合金粉芯线材(10)之间形成高能脉冲电弧；

所述控制装置(5)用于控制运动机构(9)的运动，以及用于控制精密脉冲冷焊机(14)输出的脉冲电流大小、脉冲时间值，以及用于控制送丝机构(11)的转动速度。

3.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述打印基板(3)设置在机架底座(4)上。

4.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述控制装置(5)通过信号线(7)与运动机构(9)、控制精密脉冲冷焊机(14)、送丝机构(11)连接。

5.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述打印头(1)安装有焊枪头(2)与线材导管，所焊枪头(2)、线材导管与打印头(1)主体刚性连接，所述非晶合金粉芯线材(10)在送丝机构(11)的作用下沿线材导管运动，并在焊枪头(2)下方被所述焊枪头(2)与所述打印基板(3)间形成的脉冲电弧熔融。

6.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述焊枪头(2)上安装有钨制电极和氩气保护气喷口，钨制电极安装于氩气保护气喷口中央，所述氩气保护气喷口通过氩气保护气导管(12)与氩气保护气罐(13)连接，工作时在氩气保护气喷口不断喷出氩气进行保护。

7.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述打印基板(3)位于机架内打印头(1)下方，为金属底板，用于与焊枪头(2)形成脉冲电弧使得所述非晶合金粉芯线材(10)熔融沉积；所述打印基板(3)用于增材制造时熔融金属的沉积支撑。

8.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述非晶合金粉芯线材(10)使用的非晶合金体系为Fe基非晶合金体系，选用的非晶合金粉芯线材直径1.6mm，成分为Fe-Cr-Mn-Mo-W-B-C-Si。

9.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，所述脉冲电流大小为35A，脉冲时间值为37ms。

10.根据权利要求2所述的一种基于粉芯丝材的非晶合金精密脉冲电弧增材制造方法，其特征在于，控制装置(5)发出的指令控制包括：

1)对打印头(1)空间三维运动的控制，打印过程中控制运动机构(9)，对打印头(1)进行传动，使打印头(1)位移到工件制造所需空间点位处的控制；

2)对打印头(1)中焊枪头(2)所释放的高能脉冲电弧的控制，控制精密脉冲冷焊机(14)输出的脉冲电流大小、脉冲时间值；

3)对非晶合金粉芯线材(10)传输速度的控制，带轮(6)中的非晶合金粉芯线材(10)在送丝装置(11)的带动下以一定的传送速度被输送至焊枪头(2)的正下方，传送速度通过控制装置(5)对送丝装置(11)转动速度的控制来实现；

4)对焊接点间距的控制，通过控制打印头(1)位移距离而控制焊接点的间距。

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