1.一种低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,采用电弧增材制造系统3D打印系统进行成形制作,其特征在于:所述电弧增材制造系统3D打印系统中设有若干个送丝单元,各送丝单元上的焊丝采用不同的材质;在所述电弧增材制造系统3D打印系统中设置预热系统,先通过预热系统对焊丝进行预加热,用于差异化补充不同材质焊丝在相同成形电流下所需的熔化能量差值,再通过TIG焊枪进行3D打印;
用于制造非均质大转角薄壁构件,所述非均质大转角薄壁构件为多材料叶片类结构零件或大转角非闭合的薄壁结构零件;所述非均质大转角薄壁构件的总高度为50 mm、壁厚度为7.5mm、旋转半径为25 mm、每层期望层高为1.85 mm,其两端边缘位置的最大倾斜角度为
45°,顶层相对底层的旋转角为90°;所述非均质大转角薄壁构件包括高硬度的外壁以及设于外壁内的高韧性的芯部;
所述电弧增材制造系统3D打印系统中设有两个送丝单元,包括如下步骤:
S1、非均质大转角薄壁构件三维数据处理:根据非均质大转角薄壁构件的扭转角度、长度、总高度、每层期望层高及期望层宽,对非均质大转角薄壁构件的三维数据进行切片,获取构件的层数及每层倾角信息;
S2、TIG焊枪调整:调整两个送丝单元中的焊丝与工作台的角度均为15°25°,TIG焊枪~上的钨极与工作台的间隙为3 6mm;
~
S3、预热:开启预热系统,对两个送丝单元中的焊丝进行预热,开启加热基板系统,按预定设置工艺参数;两个所述送丝单元中的一个采用与所述外壁材质相同材质的焊丝,焊丝预加热温度为450 750℃,用于制作所述外壁;另一个送丝单元采用与所述芯部相同材质的~焊丝,焊丝预加热温度为180 550℃,用于制作所述芯部;
~
S4、增材制造:开启整个系统,进行增材制造,使三维运动平台与TIG焊枪发生相对运动,根据扭转角度与材料均匀过渡时所需用料,进行逐层计算,按预设值实时调控成形速度与送丝速度,两个所述送丝单元的送丝速度控制为0 5 cm/s;使打印材质均匀过渡,直至本~层成形路径结束后,三维工作台下降一个层高的距离,并回到工件的起点处,进行下一层加工;
S5、循环加工:重复步骤4,直至加工完成。
2.根据权利要求1所述的低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,其特征在于:利用预热系统先对焊丝进行预加热,从而减小焊丝所需的成形电流,以降低能耗。
3.根据权利要求1所述的低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,其特征在于:增材制造过程中,成形电流从初始第一层开始先采用逐层递减的设置,当递减至预定值后,后续层则采用固定的成形电流值进行加工。
4.根据权利要求1所述的低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,其特征在于:增材制造过程中,成形电流设置为初始第一层为240 A,而后逐层递减20 A,直至第七层为120 A,后续层的成形电流稳定控制为120 A。
5.根据权利要求1所述的低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,其特征在于:所述外壁材质为钛合金或镍基高温合金或高强钢或复合材料;所述芯部材质为高强度铝镁合金或铜合金或钢或高韧合金。
6.根据权利要求3所述的低能耗异质多丝预熔‑TIG增材制造方法,其特征在于:增材制造过程采用惰性气体进行保护。