WO2016070780A1 - 一种金属构件埋弧堆焊成形方法 - Google Patents

一种金属构件埋弧堆焊成形方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016070780A1
WO2016070780A1 PCT/CN2015/093638 CN2015093638W WO2016070780A1 WO 2016070780 A1 WO2016070780 A1 WO 2016070780A1 CN 2015093638 W CN2015093638 W CN 2015093638W WO 2016070780 A1 WO2016070780 A1 WO 2016070780A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
metal
welding
forming
submerged arc
Prior art date
Application number
PCT/CN2015/093638
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
王华明
Original Assignee
南方增材科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201410617509.0 priority Critical
Priority to CN201410617509.0A priority patent/CN104526114B/zh
Application filed by 南方增材科技有限公司 filed Critical 南方增材科技有限公司
Publication of WO2016070780A1 publication Critical patent/WO2016070780A1/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding

Abstract

一种具有良好力学性能的金属构件埋弧增材制造方法。该金属构件埋弧堆焊成形方法为:将焊接电源(12)的两极分别接至焊枪(6,401,602,603)和基材(2,201,202,203),同步输送颗粒状焊剂(3,301,302,303)及金属焊丝(1,101,102,103)于基材表面,接通电源,焊丝在焊剂覆盖下与基材之间产生电弧,使焊丝及基材表面局部熔化,在基材表面形成熔池,持续输送焊丝与焊剂,根据零件数模数据控制焊枪与基材的相对移动轨迹,实现在基材上逐层堆焊沉积,成形出金属构件。

Description

一种金属构件埋弧堆焊成形方法 技术领域

本发明涉及一种金属构件埋弧堆焊成形方法。

背景技术

目前,重型设备行业关键构件如核电、石化行业压力容器所用低合金高强度钢、耐热合金材料,冶金辊子钢、电站转子钢等构件材料主要采用铸锻技术实现,使用数百吨级大型钢锭冶炼、铸造和万吨液压机等重型锻造工业装备锻压成形,并辅以最终机加工。该传统方法基本能够满足技术质量要求,但制造工序繁多、生产周期长、材料利用率低,导致构件成本高昂;另一方面,由于铸造技术和锻造压机吨位的限制,大型设备如核电、石化容器主要采用分段锻制后再多段组焊的方式解决,铸锻工艺的问题将直接影响了后续的焊接和机加工,因此造成整体工艺复杂、化学与力学性能控制难度大,质量稳定性差,废品率高的缺点。同时现有的这种制造工艺组合也难以满足新型产品快速研制和批量生产的进度要求。

埋弧堆焊技术,作为最基本埋弧增材制造方法之一,由于其生产效率高,堆焊质量好等优点,在各行业包括容器分段筒体组焊,辊子钢的堆焊修复,以及特殊件内壁堆焊不锈钢工艺等方面被广泛应用。但对于希望利用该技术在大型工件快速增材制造,也即直接埋弧堆焊成形方面,由于诸多工艺难点还鲜有实际应用。这些难点包括整体系统设备的设计制造;对应成形工件的焊丝和焊剂的研发和制备;以及最重要的,攻克重型金属构件大尺寸和复杂形状的埋弧堆焊成形过程中裂纹、气孔、化学偏析等。如何研发并稳定成熟埋弧增材制造工艺,满足要求越来越高的各行业重型金属构件的力学和化学性能是一个重大的课题。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于,提供一种高效、具有良好力 学性能的金属构件埋弧增材制造方法。

本发明的金属构件埋弧堆焊成形方法为:将焊接电源的两极分别接至焊枪和基材,同步输送颗粒状焊剂及金属焊丝于基材表面,接通电源,焊丝在焊剂覆盖下与基材之间产生电弧,使焊丝及基材表面局部熔化,在基材表面形成熔池,持续输送焊丝与焊剂,根据零件数模数据控制焊枪与基材的相对移动轨迹,实现在基材上逐层堆焊沉积,成形出金属构件。

在本发明中,根据成形金属构件材料不同,制备所需焊丝,根据成形金属构件材料不同,直径为2mm~8mm。焊剂由氧化物、或者氧化物与卤化物、或者氧化物与卤化物及金属粉末组成,在成形过程中参与熔池元素反应,调整熔池中合金元素,改善成形工件的力学性能,降低生产成本。

在本发明中,所使用的电源是直流电源或交流电源,在使用直流电源时,所述焊丝接正极或负极,根据焊丝直径的不同,电流为200A~2000A,电压为20V~50V。

在本发明中,根据成形工件材料和尺寸要求,对基材或焊层进行加热或冷却,控制基材或焊层的温度为100~400℃,从而获得晶粒细密、无宏观偏析、组织均匀的材料,极大的改善成形工件的塑性、韧性和高温蠕变等力学性能,另外高温熔池对下一层热影响区沉积金属层进行热处理,工件逐层进行自回火热处理,晶粒更为细密,组织更为稳定。

在本发明中,根据成形金属构件的尺寸、形状和效率要求,焊枪的数量为1~100个,多焊枪排布时,相邻焊枪间距为50~500mm。

在本发明中,基材用于为构件成形提供工装支撑,其尺寸、形状按照堆焊金属要求设计制作,厚度不小于5mm;另外根据生产要求不同,基材可选用与堆焊金属相同或不同的材料,在金属堆焊完成后,基材可予以保留作为成形构件一部分或通过后续机加工去除。

本发明的方法可用于SA508-3、SA387F22、SA182F11、12%Cr、316LN、3.5%NiCrMoV、3.5NiMoV、30Cr2Ni4MoV或24Cr2Ni1Mo1V 材料构件的成形制造。

本发明的金属构件埋弧增材制造方法可用于反应堆压力容器、电站转子、加氢反应器筒体、核电站蒸发器筒体、核电站压力容器筒体或核电站稳压器筒体的成形制造。

本发明摆脱了复杂的工装、模具和专用工具的约束,成形即为近净形坯件,生产后只需少量精加工,大大简化加工工序,缩短产品周期;所成形工件具有媲美传统锻造工艺的力学和化学性能,强度、韧性、耐蚀等性能均十分突出;本发明的方法可用于各行业重型金属构件如低合金钢、耐热钢、不锈钢、镍基合金材料的成形与生产。

附图说明

图1为用于说明金属构件埋弧堆焊方法的示意图;

图2为用于说明实施例1中的制造方法的示意图;

图3为用于说明实施例2中的制造方法的示意图;

图4为用于说明实施例3中的制造方法的示意图;

图5为用于说明实施例4中的制造方法的示意图。

具体实施方式

图1为金属构件埋弧增材制造方法的示意说明图。图中部件是示意性的,其实际形状与尺寸关系等不受图示限制。

结合图1,该制备方法是将焊丝1熔化而逐层(图1中所示为堆积至第N层时的状态)堆焊在基材2上,从而最终形成所需的金属构件。如图1所示,在本实施方式中,送丝机构5经由焊枪6向金属制的基材2一侧的成形部位不断输送焊丝1(具体成分根据所要形成的材料材质等设定),其上覆盖颗粒状焊剂3(使用送粉机构4向成形部位输送),焊枪6(焊丝1)与基材2接电源12两极,成形时电源电压使焊丝1(的端部)与基材2之间形成电弧产生电弧热,电弧热使焊丝、焊剂熔化,在基材表面形成熔池,控制送丝机构5和送粉机构4持续输送焊丝1与焊剂3,并控制焊枪6与基材2相对移动和基 材2温度,使熔池凝固并逐层堆焊沉积在基材2上,最终实现金属构件埋弧堆焊增材制造成形。

另外,控制装置(计算机)根据零件数模(数值模拟)数据控制焊枪与基材的相对移动轨迹。

在本发明中,焊丝1根据不同材料要求特殊制备,形态可以是圆棒状、带状,直径设定为2~8mm,具体可根据成形金属构件材料不同来设定。

在本发明中,焊剂3覆盖在熔池上,使用焊剂3的作用包括:覆盖电弧,防止电弧飞溅;覆盖熔池11,隔绝空气,使熔池金属免受空气中氧、氮、氢等的侵害;对熔池金属形成保温;冶金反应过程中去除杂质、掺入合金;形成的渣池以机械方式保护堆焊金属10良好成形等。

在本发明逐层成形的过程中,焊丝在下层金属表面形成熔池,熔滴以射流形态进入熔池后凝固使两层金属形成一体,实现分层成形,整体融合,保证了所形成材料的整体质量。根据成形材料的不同,控制基材2或堆焊金属预热(或冷却)使层间温度为100~450℃,实现熔池快速冷却,细化晶粒,并且高温熔池对下一层热影响区沉积金属层进行热处理,逐层进行自回火热处理,晶粒更为细密,组织更为稳定。采用本实施方式的制备方法成形的金属构件材料,无宏观化学偏析、综合力学性能良好且无方向性、晶粒细密,达到7级以上。

采用本实施方式的制备方法,原料丝利用率接近100%;相比现有的加工技术(锻造、铸造等),制造工序少(不需要复杂的热处理),周期短,效率高,超低碳超细晶高强度钢材料的机械加工余量非常小,同时减少了精加工时间及节约了大量的材料。本发明的方法可用于SA508-3、SA387F22、SA182F11、12%Cr、316LN、3.5%NiCrMoV、3.5NiMoV、30Cr2Ni4MoV或24Cr2Ni1Mo1V材料构件的成形制造。另外,可用于反应堆压力容器、电站转子、加氢反应器筒体、核电站蒸发器筒体、核电站压力容器筒体或核电站稳压器筒体的成形制造。

【实施例1】

法兰盘的卧式制作。本实例描述通过埋弧堆焊成形方法制作法兰的过程,材料为40Cr,基材材料Q235,所使用的设备包括:

(1)回转支撑台;(2)电源;(3)焊枪;(4)自动送丝装置;(5)焊剂自动输送与回收装置;(6)加热装置;(7)冷却装置;(8)基材;(9)中央控制装置(计算机)。

图2为用于表示本实施例的埋弧增材制造方法的示意性说明图,图中省略了电源、自动送丝装置等装置。如图2所示,焊丝101特殊制备,C元素:0.09-0.10%,其它元素按照SA508Gr3Cl1要求,直径4mm,数量2个(即焊枪401a、401b,下面说明中统称为焊枪401),焊剂为核电用烧结焊剂SJ603,电源为直流电源,焊枪401(焊丝101)接电源负极,基材201接电源正极(提高成形效率),工艺参数为:电流700A,电压35V,焊枪401与基材201相对移动速度500~600mm/min,采用金属构件埋弧增材制造方法制作环形金属构件,其实施步骤如下:

(1)将圆筒形的基材201的轴线竖直配置,支撑在回转支撑台上,2个焊枪401(401a、401b)布置在基材201的上方,调整好每个焊枪401与基材201表面(外周面)的距离,选取焊接的起点;

(2)将焊丝101与焊剂301送至基材201表面,启动电源,导入高能热源,熔化焊丝101及焊剂301,同时转动基材201(以图中X轴为中心转动),开始每个焊枪401第一层第一道(每一层由轴向排列的多道构成)的沉积;

(3)当焊枪401与焊接起点之间形成一段距离后,开始启动焊剂回收装置(未示出)将其未熔化的焊剂301收回,露出渣壳并将其清除,以便于下一道的沉积(堆积);随后启动冷却装置或加热装置对沉积金属进行冷却或加热,将其基体(第一层时是指基材201,其他层时是指前一层堆积金属)的温度控制在200~300℃;

(4)当基材201转动一圈完成第一道沉积时,在控制装置的控制下,所有焊枪401同时往左直线移动3/4熔道宽度距离,同时调整各焊枪401与基材201的表面之间的距离,以保证焊接的稳定性,之后开始第一层第二道的沉积成形,此过程中要保证其左右圈道间搭接良好;

(5)当第二道完成后,重复步骤(4)再完成其它的沉积道的成形;本实施例中,法兰左侧台阶部的厚度小于右侧台阶部的厚度,因而左侧的焊枪401a先于右侧的焊枪401a完成一层沉积,此时,在中央控制装置的控制下,焊枪401a停止,而焊枪401b继续向左移动。

(6)当完成第一层的沉积后,所有焊枪401自动提升一层沉积厚度(即层厚)之高度,开始第二层的第一道沉积,第一层焊枪401的结束点即为第二层第一道的开始点,连续沉积;

(7)当第二层第一道沉积完成后,所有焊枪401同时往右直线移动3/4熔道距离,同时各焊枪401自动调整其与基材之间的距离,以保证成形的稳定性,开始第二层第二道的沉积,使其左右圈道间搭接良好;

(8)当完成第二层第二道沉积完成时,重复步骤(7),再完成其它的沉积道,以至完成第二层的沉积;

(9)重复步骤(6)至步骤(8),再完成其它沉积层,此过程中,相邻沉积层焊枪的移动方向相反,最终连续沉积形成法兰。

【实施例2】

本实例描述通过卧式埋弧增材制造方法制作CPR1000核电站核电常规岛整体低压转子,材料30Cr2Ni4MoV,基材选用42CrMo棒材,所使用的设备包括:

(1)回转支撑台;

(2)焊接电源;

(3)焊枪;

(4)自动送丝装置;

(5)辅料自动输送与辅料自动回收装置;

(6)加热装置;

(7)冷却装置;

(8)基材;

(9)控制装置。

图2为用于表示本实施例的埋弧增材制造方法的示意性说明图,图中省略了电源、自动送丝装置等装置。材料电源参数如下:

1)选用焊丝102、直径3mm,C含量0.15-0.18,其它元素依据30Cr2Ni4MoV要求;

2)21个焊枪602;

3)电源为直流电源,采用焊枪602接电源正极,基材202接电源负极;

4)焊接工艺参数为:电流600A,电压30V,焊枪602与基材202相对移动速度400~500mm/min;

5)基材202为42CrMo棒材,直径200mm,长13米。

采用金属构件埋弧增材制造方法制作构件,其实施步骤如下:

(1)将基材202的轴线水平配置,并支撑在支撑滚轮架402上,先将21个焊枪602以500mm的间距(通过中央控制装置精确定位和排布)平均横向布置在基材202的上方,且调整好每个焊枪与基材202表面(外周面)的距离,并选取焊接的起点;

(2)将焊丝102与焊剂302送至基材202表面,启动电源,导入高能热源,熔化焊丝及焊剂,同时转动基材202,开始每个焊枪第一层第一道(每一层由轴向排列的多道构成)的沉积;

(3)当焊枪602与焊接起点之间形成一段距离后,开始启动焊剂302回收装置将其未熔化的焊剂302收回,露出渣壳并将其清除,以便于下一道的沉积(堆积);随后启动冷却装置或加热装置对沉积金属进行冷却或加热,将其基体(第一层时是指基材202,其他层时是指前一层堆积金属)的温度控制在200~300℃;

(4)当基材202转动一圈完成第一道沉积时,在控制装置的控制下,所有焊枪602同时往左直线移动3/4熔道宽度距离,同时调整各焊枪602与基材202的表面之间的距离,以保证焊接的稳定性,之后开始第一层第二道的沉积成形,此过程中要保证其左右圈道间搭接良好;

(5)当第二道完成后,重复步骤(4)再完成其它的增材成形,当达到最后一道时,其相邻焊枪602的最后一道结束点与第一道起点要搭接良好,以至完成第一层的沉积;

(6)当完成第一层的沉积后,所有焊枪602自动提升一层沉积厚度 (即层后)之高度,第一层焊枪602的结束点即为第二层第一道的开始点,重复(1)-(4)的操作完成第二层的堆积;

(7)重复(6)的操作沿CAD切片轨迹完成需要层数堆积,使工件初步成为一个轴体;

(8)对图示工件形状(轴体上的突起),中央控制装置按照CAD切片轨迹,确定后续参与堆积焊枪602,并控制各焊枪602重新排布和定位;

(9)按照转子构件的CAD切片轨迹操作,并适时控制特定焊枪602工作与停止,对工作焊枪602按照(1)至步骤(7),完成其它沉积层,最终连续沉积形成转子钢材料。

成形后,机加工去除基材202即获得所需低压转子材料。

采用本实施例,由于是多个(21个)焊枪602并排排布成形,因而,能够提高成形效率,该方法也适应于各类空心轴的生产。

【实施例3】

本实例通过埋弧增材制造的方法立式成形锥形工件。工件材质为RCC-M标准18MnD5,基材材质Q235,本实施例中使用的设备包括,

(1)回转支撑台;(2)电源;(3)焊枪;(4)自动送丝装置;(5)焊剂自动输送与回收装置;(6)挡焊剂装置;(7)加热装置;(8)冷却装置;(9)基材;(10)控制装置。

图4为表示本实施例的埋弧增材制造方法的示意性说明图,为简化计,图中将设备予以省略。选用参数为:丝棒直径3mm,化学成分C:0.12-0.14%,其余元素按照18MnD5要求,辅料为标准熔炼焊剂SJ101,设置焊接电流600A,焊接电压30V,焊枪403(焊丝)接正极,基材203接负极,送丝速度1000mm/min,旋转线速度350mm。

具体实施如下:

(1)将基材203固定在回转支撑台上(以O轴为中心转动),选取埋弧增材制造即焊接起点,同时开启焊剂输送装置送料303,开始第一层第一道圆环的熔道堆敷;

(2)待将焊丝103堆敷一段熔道以后,一般距焊枪403400~500mm 距离开始启动焊剂303回收装置将其未熔化的焊剂收回再利用,同时去除渣壳开始开启冷却装置进行冷却,将道间温度控制在150~300℃之间,待下一圈焊接堆敷;

(3)待第一圈焊接堆敷闭合时,立即启动焊枪403的移动,其从外往里(如图中Y方向所示,即,向内周侧移动)缓慢移动,配合着回转支撑台使焊枪403在基材203上成水平螺旋轨迹进行焊接堆敷,直至达到构件的壁厚;

(4)当焊枪移动到螺旋轨迹最后点时,停止螺旋移动,开始圆形移动(保证工件的圆度)焊接堆积,如此完成第一层的熔堆;

(5)当第一层完成熔堆时,焊枪的自动调高系统检测到焊枪与熔堆金属间的距离跟设定值进行比较进行自动调整焊枪的高度,并调节焊枪从里往外(外周侧)缓慢移动,以至形成往外螺旋移动轨迹,同时开始进行下一层的焊接堆积;

(6)重复上述步骤(1)-(5),完成第二层焊接堆积;

(7)反复上述过程,奇数层焊枪从外往里移动,偶数层焊枪从里往外移动进行逐层熔堆,最终获得一个完整的工件503。

另外,成形过程中,挡焊剂装置603随着工件的生长逐渐升高。

本实施例,采用埋弧增材制造方法成形了锥形工件,并且展示了立式成形的方式。

【实施例4】

本实例描述通过卧式埋弧增材制造方法制作AP1000核电蒸发器筒体(上筒体连锥形段连下筒体)整体的成形过程,传统工艺中该筒体内壁堆焊厚度约8mm的308不锈钢层,蒸发器筒体壁厚约150mm,所使用的设备包括:

(1)回转支撑台;

(2)电源;

(3)焊枪;

(4)自动送丝装置;

(5)焊剂自动输送与回收装置;

(6)加热装置;

(7)冷却装置;

(8)基材;

(9)中央控制装置。

图5为用于表示本实施例的埋弧增材制造方法的示意性说明图,图中省略了电源、自动送丝装置等装置。材料电源参数如下:

1)特殊制备的焊丝104(C:0.12-0.14%,其它元素与SA508-3一致)、直径5mm;

2)核电用烧结焊剂SJ105HR;

3)焊枪数量:34个焊枪604(并未全部示出),电源为直流电源,采用焊枪604接电源负极,基材204接电源正极;

4)焊接工艺参数为:焊接电流900A,焊接电压42V,焊枪604与基材204相对移动速度600~700mm/min(熔池移动速度)。

采用金属构件埋弧增材制造方法制作环形金属构件,其实施步骤如下:

(1)将圆筒形的基材204的轴线水平配置,并支撑在回转支撑台上,将34个焊枪以约500mm的间距(中央控制装置确定精确位置和移动)平均横向布置在基材204的上方,且调整好每个焊枪与基材204表面(外周面)的距离,并选取焊接的起点;

(2)将焊丝104与焊剂304送至基材204表面,启动电源,导入高能热源,熔化原料丝材及辅料,同时转动基材204,开始每个焊枪第一层第一道(每一层由轴向排列的多道构成)的沉积;

(3)当焊枪604与焊接起点之间形成一段距离后,开始启动焊剂回收装置将其未熔化的焊剂收回,露出渣壳并将其清除,以便于下一道的沉积(堆积);随后启动冷却装置或加热装置对沉积金属进行冷却或加热,将其基体(第一层时是指基材204,其他层时是指前一层堆积金属)的温度控制在200~300℃;

(4)当基材204转动一圈完成第一道沉积时,在控制装置的控制下,所有焊枪604同时往左直线移动3/4熔道宽度距离,同时调整各焊枪604 尤其是通过中央控制调整编号18-22五个焊枪与基材204的表面之间的距离,以保证焊接的稳定性,之后开始第一层第二道的沉积成形,此过程中要保证其左右圈道间搭接良好;

(5)当第二道完成后,重复步骤(4)再完成其它的沉积成形,当达到最后一道时,其相邻焊枪的最后一道结束点与第一道起点要搭接良好,以至完成第一层的沉积;

(6)当完成第一层的沉积后,所有焊枪自动提升一层沉积厚度(即层后)之高度,开始第二层的第一道沉积,第一层焊枪的结束点即为第二层第一道的开始点,连续沉积;

(7)当第二层第一道沉积完成后,所有焊枪同时往右直线移动3/4熔道距离,同时各焊枪自动调整其与基材之间的距离,以保证焊接的稳定性,开始第二层第二道的沉积,使其左右圈道间搭接良好;

(8)当完成第二层第二道沉积完成时,重复步骤(7),再完成其它的沉积道,当达到最后一道时,其相邻焊枪的最后一道结束点与第一道起点要搭接良好,以至完成第二层的沉积;

(9)重复步骤(6)至步骤(8),再完成其它沉积层,此过程中,相邻沉积层焊枪的移动方向可以相反,最终连续沉积形成整个金属构件。

焊接成形后,不锈钢基材204成为了蒸发器筒体的一部分,实现了异种材料直接连接成形,从而改变了传统工艺在锻造SA508-3筒体后再在其内壁堆焊308不锈钢的制造方式,减少了工艺工序,提高了工作效率和质量,也可用普通碳钢在后续机加工中去除。

按照传统锻造工艺,蒸发器筒体分为6段(见背景技术),分别锻制再整体组焊而成,而本实施例由于是多个(34个)焊枪并排排布整体成形,极大的提高了成形效率;自然也可以根据客户要求调整焊枪数量和排布,分段成形。

Claims (10)

  1. 一种金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    将焊接电源的两极分别接至焊枪和基材,同步输送颗粒状焊剂及金属焊丝于基材表面,接通电源,焊丝在焊剂覆盖下与基材之间产生电弧,使焊丝及基材表面局部熔化,在基材表面形成熔池,持续输送焊丝与焊剂,根据零件数模数据控制焊枪与基材的相对移动轨迹,实现在基材上逐层堆焊沉积,成形出金属构件。
  2. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    根据成形金属构件材料不同,所用焊丝直径为2mm~8mm。
  3. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    与焊丝材质匹配的焊剂由氧化物、或者氧化物与卤化物、或者氧化物与卤化物及金属粉末组成。
  4. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    所使用的电源用直流电源或交流电源,在使用直流电源时,焊丝接正极或负极,根据焊丝直径的不同,电流为200A~2000A,电压为30V~50V。
  5. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    根据成形工件材料和尺寸要求,对基材或焊层进行加热或冷却,控制基材或焊层的温度为100~400℃。
  6. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    根据成形金属构件的尺寸、形状和效率要求,焊枪的数量为1~100个,多焊枪排布时,相邻焊枪间距为50~500mm。
  7. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    基材用于为构件成形提供工装支撑,其尺寸、形状按照堆焊金属要求设计制作,厚度不小于5mm。
  8. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:
    根据生产要求不同,基材选用与堆焊金属相同或不同的材料,在金属堆焊完成后,基材予以保留作为成形构件一部分或通过后续机加工去除。
  9. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:用于SA508-3、SA387F22、SA182F11、12%Cr、316LN、3.5%NiCrMoV、3.5NiMoV、30Cr2Ni4MoV或24Cr2Ni1Mo1V材料构件的成形制造。
  10. 根据权利要求1所述的金属构件埋弧堆焊成形方法,其特征在于:用于核电站压力容器、蒸发器、稳压器、换热器、主管道材料、石化加氢反应器、煤裂化石油气材料、电站高中低压转子材料、冶金轧辊材料、船舶曲轴或舵杆材料的成形制造。
PCT/CN2015/093638 2014-11-04 2015-11-03 一种金属构件埋弧堆焊成形方法 WO2016070780A1 (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410617509.0 2014-11-04
CN201410617509.0A CN104526114B (zh) 2014-11-04 2014-11-04 一种金属构件埋弧堆焊成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016070780A1 true WO2016070780A1 (zh) 2016-05-12

Family

ID=52841844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2015/093638 WO2016070780A1 (zh) 2014-11-04 2015-11-03 一种金属构件埋弧堆焊成形方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104526114B (zh)
WO (1) WO2016070780A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104526114B (zh) * 2014-11-04 2017-08-25 南方增材科技有限公司 一种金属构件埋弧堆焊成形方法
CN105772719B (zh) * 2016-01-06 2018-06-29 江苏烁石焊接科技有限公司 一种丝-粉-气-电弧同轴的3d打印方法
CN105710586A (zh) * 2016-04-18 2016-06-29 句容五星机械制造有限公司 一种用于压力容器加工的焊接机器人
CN105689940A (zh) * 2016-04-18 2016-06-22 句容五星机械制造有限公司 一种反应釜用焊接机器人
CN107433379A (zh) * 2016-05-27 2017-12-05 南京理工大学 用于丝材等离子弧增材制造的红外温度检测装置及方法
CN105880808B (zh) * 2016-06-06 2018-04-24 西南交通大学 Gmaw增材制造同向式成形方式成形形貌控制方法
CN106271142A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 南方增材科技有限公司 超超临界高中压转子电熔成形方法
CN106271141A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 南方增材科技有限公司 核电常规岛低压转子电熔成形方法
CN106312374B (zh) * 2016-09-18 2018-10-02 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种增材制造用低硅低磷高韧性烧结焊剂及其应用
CN108145279B (zh) * 2017-12-22 2020-04-03 清华大学 一种用于空间螺旋件的电弧增材制造方法
CN108971697A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 中广核核电运营有限公司 核电站sap制冷机端盖电熔增材制造方法
CN108994481A (zh) * 2018-08-13 2018-12-14 芜湖鼎瀚再制造技术有限公司 一种耐磨衬板堆焊修复工艺
CN109523855B (zh) * 2018-11-21 2020-06-02 南通理工学院 基于增材制造技术的圆筒埋弧焊接模拟装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985995A (en) * 1973-04-19 1976-10-12 August Thyssen-Hutte Aktienges. Method of making large structural one-piece parts of metal, particularly one-piece shafts
GB2076560A (en) * 1980-02-15 1981-12-02 Blohm Voss Ag Build-up Welding on Rotating Workpieces
US4322596A (en) * 1978-12-18 1982-03-30 Blohm & Voss Ag Apparatus for producing large shafts by welding build up
CA1238090A (en) * 1984-07-20 1988-06-14 Alojz Martisik Equipment for electroslag surfacing of rolling mill rolls
CN102430839A (zh) * 2011-09-28 2012-05-02 常州宝菱重工机械有限公司 一种堆焊复合矫直辊的制作方法
CN102990195A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 常州蓝翼飞机装备制造有限公司 大型换热器管板耐蚀层堆焊工艺
CN104526114A (zh) * 2014-11-04 2015-04-22 南方增材科技有限公司 一种金属构件埋弧堆焊成形方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985995A (en) * 1973-04-19 1976-10-12 August Thyssen-Hutte Aktienges. Method of making large structural one-piece parts of metal, particularly one-piece shafts
US4322596A (en) * 1978-12-18 1982-03-30 Blohm & Voss Ag Apparatus for producing large shafts by welding build up
GB2076560A (en) * 1980-02-15 1981-12-02 Blohm Voss Ag Build-up Welding on Rotating Workpieces
CA1238090A (en) * 1984-07-20 1988-06-14 Alojz Martisik Equipment for electroslag surfacing of rolling mill rolls
CN102430839A (zh) * 2011-09-28 2012-05-02 常州宝菱重工机械有限公司 一种堆焊复合矫直辊的制作方法
CN102990195A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 常州蓝翼飞机装备制造有限公司 大型换热器管板耐蚀层堆焊工艺
CN104526114A (zh) * 2014-11-04 2015-04-22 南方增材科技有限公司 一种金属构件埋弧堆焊成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104526114B (zh) 2017-08-25
CN104526114A (zh) 2015-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ding et al. Wire-feed additive manufacturing of metal components: technologies, developments and future interests
KR101984142B1 (ko) 임의 형상 제작에 의해 금속 물품들을 제조하기 위한 방법 및 배열체
Xiong et al. Forming appearance analysis in multi-layer single-pass GMAW-based additive manufacturing
US10202673B2 (en) Fcc materials of aluminum, cobalt, iron and nickel, and products made therefrom
US20160318130A1 (en) Method and arrangement for building metallic objects by solid freeform fabrication
Lewis et al. Practical considerations and capabilities for laser assisted direct metal deposition
Wu Fabrication of nitinol materials and components
CN101052740B (zh) 管形靶
US10161021B2 (en) FCC materials of aluminum, cobalt and nickel, and products made therefrom
Xiong et al. Fabrication of inclined thin-walled parts in multi-layer single-pass GMAW-based additive manufacturing with flat position deposition
US20170145586A1 (en) System and method for single crystal growth with additive manufacturing
TWI589702B (zh) 用於熱形成板料之系統及方法
US8613139B2 (en) Manufacture of a portion of a metal part using the MIG method with pulsed current and wire
Abe et al. Dissimilar metal deposition with a stainless steel and nickel-based alloy using wire and arc-based additive manufacturing
US6429402B1 (en) Controlled laser production of elongated articles from particulates
JP2006247673A (ja) 配管溶接施工方法
US7073561B1 (en) Solid freeform fabrication system and method
CN202052935U (zh) 一种激光感应复合熔化直接成形装置
CN105252119B (zh) 基于熔化极气体保护焊和数控加工的金属焊接3d打印方法
CN101628374B (zh) 一种基于铸钢基体的双层金属堆焊制备锻模的方法
CN106425490B (zh) 一种增减材复合加工设备及其应用
CN102962547A (zh) 一种钛合金结构件电弧增材制造方法
CN100411799C (zh) 一种磁控熔化极焊接方法及其拓展应用和通用设备
EP3013502A2 (de) Verfahren und bearbeitungsmaschine zum generieren eines dreidimensionalen bauteils durch selektives laserschmelzen
CN100525960C (zh) 大型轴类制品立式铸造与修复装置及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15857162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 22/09/2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15857162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1