【作 者】范劍超;霍玉雙;樊海衛(wèi)

    【前 言】

　　增材制造技術起源于2０世紀８０年代，是一種利用三維模型數(shù)據(jù)加工各種結構和復雜幾何形狀的技術，也稱為３Ｄ打印技術[１]。 金屬增材制造技術是以金屬為原材料的增材制造技術，主要分為電弧增材制造、激光增材制造以及電子束增材制造３種[２-３]。 有些產(chǎn)品由于材料熔點高，難以加工且無法采用鑄造、模具澆鑄等方法生產(chǎn)，可以采用增材制造技術直接生產(chǎn)，而不需要模具。 相對于減材制造技術而言，增材制造技術具有節(jié)約原材料、生產(chǎn)時間短、成本低、 靈活性好等優(yōu)點[４]。 電弧增材制造(Ｗｉｒｅ ａｎｄ Ａｒｃ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ， ＷＡＡＭ) 技術是一種以焊絲為原材料，利用逐層累加原理的增材制造技術，是當前研究熱點之一[５]。

　　２０ 世紀 ９０ 年代，電弧增材制造技術才體現(xiàn)出自身優(yōu)勢，相比于激光、電子束，其具有制造成本低、成形效率高等優(yōu)點[６]。 ＷＡＡＭ 是 利 用 鎢 極 惰 性 氣 體 保 護 焊(Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ Ｗｅｌｄｉｎｇ， ＴＩＧ)、熔化極惰性氣體保護焊(Ｍｅｌｔ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ Ｗｅｌｄｉｎｇ， ＭＩＧ)、二氧化碳氣體保護焊(Ｇａｓ Ｍｅｔａｌ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＧＭＡＷ)、等離子弧焊(Ｐｌａｓｍａ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＰＡＷ)、冷金屬過渡焊(Ｃｏｌｄ Ｍｅｔａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ， ＣＭＴ) 和 埋 弧 焊 ( Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ

　?。粒颍?nbsp;Ｗｅｌｄｉｎｇ，ＳＡＷ) 等焊接技術逐層熔覆堆積制造產(chǎn)品，成形件是由全焊道構成，具有致密度高、化學成分均勻的優(yōu)點[７-８]。

　　雖然近年來電弧增材制造技術得到了快速發(fā)展，但是仍存在成形精度低、表面成形質量差、成形不穩(wěn)定等問題，工藝參數(shù)是造成這些問題的主要原因。 但目前，對于碳鋼焊絲電弧增材制造的全面工藝參數(shù)組合研究較少。文章研究了電弧增材制造工藝參數(shù)，通過分析不同工藝參數(shù)下成形件尺寸、成形質量，為電弧增材制造技術的推廣和應用提供參考。

　　【結 論】

　　通過上述研究，得到以下結論:

　　(１) 基于碳鋼焊絲電弧增材制造的最優(yōu)工藝參數(shù)組合為焊接電流 １２０～１３０ Ａ、電弧電壓 １８～２０ Ｖ、焊接速度 ５ ｍｍ / ｓ、干伸長 １５ ｍｍ、層間提升距離２ ｍｍ、層間停留時間 ６０ ｓ。

　　(２) 在電弧增材制造中，合理的層間停留時間為 ６０ ｓ，有助于減少層間的熱量累積，從而減少金屬流淌，避免焊道彎曲，提高成形質量。

　　(３) 相比于直焊方式，采用擺焊方式進行電弧增材制造能有效提升成形件的壁厚以及成形質量，有助于提高材料的利用率和生產(chǎn)效率。

　　以下是正文：