精密成形工程

作者：成传诗, 秦岩平, 陈伟东, 徐宁, 麻太德, 蔡鑫

单位：中国长江电力股份有限公司,湖北 宜昌 443000

关键词：电弧增材制造,Cr13Ni5Mo不锈钢,无支撑成形,成形形貌,力学性能

基金：中国长江电力股份有限公司科研项目（Z232402013）

目的 针对在大型悬垂构件原位再制造过程中直接应用电弧增材制造成形时,易出现流淌、驼峰以及强度不足等问题,研究无支撑电弧增材制造的成形工艺。方法 采用电弧冷金属过渡技术在竖直基板上增材制造Cr13Ni5Mo不锈钢,建立电弧增材制造工艺参数与成形形貌的数学模型,研究送丝速度、焊接速度及焊枪偏转角度对单道焊道截面尺寸的影响规律,采用二次回归拟合方程选定的最佳工艺参数成形单道多层试样,并对试样进行力学性能检测,按照规范完成制样,使用万能拉伸试验机测试无支撑电弧增材制造Cr13Ni5Mo不锈钢的拉伸力学性能。结果 数学模型预测结果与实际结果较为符合,根据方差分析求得焊宽、余高及余高偏移量方程模型的F值分别为18.64、9.78、8.99,由显著性水平α=0.01查找F_α表,再根据fR、fQ,得出F_0.99 (fR, fQ)=4.94,显著水平均超过0.99。送丝速度对焊宽影响最为显著,焊接速度对余高影响最大,焊枪偏转角度对余高偏移量影响最大。拉伸力学性能测试结果表明,横向平均抗拉强度为1 017.3 MPa,延伸率为13.7%,纵向平均抗拉强度为1 067.5 MPa,延伸率为15.6%。结论 基于Cr13Ni5Mo不锈钢的无支撑电弧增材制造成形工艺不仅能够控制流淌、驼峰等缺陷,还能实现优良的力学性能,为后续大型构件的原位增材制造提供了参考。

来源：2026年第4期

《精密成形工程》期刊编辑部

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