1.齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造系统的增材制造方法,其特征在于,具体按照以下步骤进行:步骤一,使用工业控制计算机(8)中设置的轨迹数据生成模块(6),将齿轮油泵异质泵体3D模型分层,得到齿轮油泵异质泵体分层模型和层数层高数据,对齿轮油泵异质泵体分层模型进行圆弧插补,生成齿轮油泵异质泵体单层增材轨迹,将层数层高数据和单层增材轨迹数据输送至数控工作台(18),以调整基板(17)的位移;
步骤二,安装基板(17):
将基板(17)水平安装在数控工作台(18)上;
步骤三,工业控制计算机(8)与激光器控制柜(11)、电弧焊机(14)、送丝机(16)之间信号连接,激光器控制柜(11)与激光器(10)信号连接,电弧焊机(14)与电弧焊枪(159)之间导管连接,使用工业控制计算机(8)中的工艺参数调整模块(7)设置工艺参数;
所述工艺参数为:激光器(10)的激光功率为1.8kW,离焦量为+3mm,电弧焊枪(159)的电弧电压为26V,电弧焊机(14)的焊接电流为200A,保护气体为纯Ar,送丝机(16)输送焊丝速度为5m/min;
步骤四,工业控制计算机(8)通过机器人控制柜(13)控制机器人(12),所述机器人(12)的法兰上连接有增材制造装置(15),机器人(12)带动增材制造装置(15)移动到增材制造开始点(3),调整增材制造装置(15)的位置,使激光束垂直于基板(17);
所述增材制造装置(15)包括复合送丝头(153),复合送丝头(153)较长轴线上依次设有电弧喷嘴(151)、激光头(157)和送丝嘴(158)的安装孔,电弧焊枪(159)通过电弧喷嘴(151)螺纹固定在复合送丝头(153)上,焊丝M1(156)穿过电弧焊枪(159);复合送丝头(153)螺纹固定在激光头(157)下方,激光头(157)的下出口即为激光出口(154),上方与激光器(10)连接,激光头(157)的侧面连接在机器人(12)的法兰上;送丝嘴(158)螺纹固定在复合送丝头(153)上,送丝机(16)将焊丝M2(155)通过送丝管线送到送丝嘴(158);
所述增材制造开始点(3)是异质增材制造的起始点;
所述电弧喷嘴(151)轴线与激光出口(154)轴线的夹角为30°,激光出口(154)轴线与送丝嘴(158)的夹角为60°;
步骤五,泵体内侧异质增材区域(4)制造:
在复合送丝头(153)上安装孔的两侧各分布有一条冷却管道,每条冷却管道都有一个冷却水进水口(152)和冷却水出水口(160),冷却水泵(9)与冷却水进水口(152)和冷却水出水口(160)管道连接,开启冷却水泵(9);
工业控制计算机(8)同步发出指令给激光器控制柜(11)、电弧焊机(14)、送丝机(16)、数控工作台(18),激光将焊丝M2(155)熔化,电弧焊枪(159)将焊丝M1(156)熔化,二者形成联合熔池,并在激光的作用下充分混合形成异质增材区域(4),当制造的泵体毛坯异质层宽度达到10mm,即到达增材制造方式切换点(5)处时,送丝机(16)停止送丝;
数控工作台(18)运行速度为1.0m/min,制造工艺是在Ar气的保护下进行的;
增材制造方式切换点(5)插有控制送丝机(16)开启与关闭的控制指令,增材制造方式切换点(5)就是异质增材与单质增材的切换处;
步骤六,泵体外侧单质增材区域(1)制造:
激光辅助电弧焊枪(159)将焊丝M1(156)熔化,沉积完成泵体外侧的单质增材区域(1),直至完成设定轨迹;
步骤七,工业控制计算机(8)发出指令控制机器人(12)向上移动3mm,并回到上一层增材制造开始点(3),然后重复上述步骤五~步骤六,制造齿轮油泵异质泵体的剩余部分;
步骤八,重复步骤七,直至齿轮油泵异质泵体毛坯增材制造完成,工业控制计算机(8)通过激光器控制柜(11)控制激光器(10)关闭,电弧焊机(14)停止送丝并停止工作,关闭冷却水泵(9),通过机器人控制柜(13)控制机器人(12)带动增材制造装置(15)回到安全位,齿轮油泵异质泵体毛坯制造完成。
2.根据权利要求1所述齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造方法,其特征在于,所述焊丝M1(156)为不锈钢焊丝,焊丝M2(155)为镍铬合金焊丝。
3.根据权利要求1所述齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造方法,其特征在于,所述冷却水泵(9)开启时,使得电弧焊枪(159)的工作温度维持在30~80℃。
4.根据权利要求1所述齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造方法,其特征在于,所述步骤六中进行泵体外侧单质增材区域(1)制造时,还能关闭激光器(10),仅依靠电弧焊机(14)进行单质增材制造。
5.根据权利要求1所述齿轮油泵激光-电弧复合异质增材制造方法,其特征在于,所述步骤六中进行泵体外侧单质增材区域(1)制造时,还能关闭电弧焊机(14)、开启送丝机(16),仅依靠激光器(10)进行单质增材制造。