具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种氩弧焊堆焊及焊后滚压一体化的增材制造装置，它包括横梁1、横梁耳座2、调节螺杆3、横梁力臂4、力臂耳座5、滚轮力臂6、滚轮7和焊枪9，横梁1设置在焊接设备上并能在焊接设备的控制下作上下左右移动，横梁力臂4、横梁耳座2和焊枪9固定在横梁1上，横梁力臂4和滚轮力臂6通过销轴连接，力臂耳座5固定在滚轮力臂6上，横梁耳座2和力臂耳座5通过调节螺杆3连接，焊丝10和焊枪9相对固定在横梁1上；通过调整调节螺杆3的长度来调整滚轮7对堆焊层8的滚压下压量△X，横梁力臂4和/或焊枪9在横梁1上的位置可调，通过调整焊枪9和滚轮7的距离来调整滚压滞后距离△Y；带有钨极的焊枪9和焊丝10完成焊接过程，形成堆焊层8，成型后通过滚轮7对堆焊层8进行滚压，滚压结束后，堆焊层8完成晶粒破碎再结晶，每层每道以此反复。在氩弧焊堆焊后增加滚压的工序；焊枪9和焊丝10形成堆焊层，随后受滚轮7进行一定变形量的滚压；堆焊层形成后的组织状态为铸态组织，呈柱状树枝晶结构，受滚轮7进行变形后，充分破碎堆焊层粗大的晶粒，为后续的再结晶提供动力，从而使组织晶粒细化，转变为细小均匀的等轴晶；通过调整下压量△X来调整堆焊层的滚压变形率，下压量△X由以下公式确定：

式中：

：滚轮相对于堆焊层平面下压的深度 mm；

T： 堆焊层的厚度 mm；

A：堆焊层需要的变形率%，其取值为15-30%。

焊枪9和滚轮7之间的滚压滞后距离△Y是为保证受滚压的堆焊层处于再结晶温度范围内而设置，并由以下公式计算确定：

式中：

T1： 氩弧焊堆焊时的温度℃；

T2：滚压后的温度 ℃；

t：该金属在空气中的冷却速率 ℃/s；

：焊接速度 mm/s。

此外，由图1可靠，具体实施时，还可通过选择滚轮直径和调节螺杆3的高度来调节△Y的大小。选择合适的滚轮直径，来调整滚轮压入力的大小；在堆焊层材质一定，变形率一定（一定）的情况下，滚轮直径越大，压入力越大；过大的辊轮直径，需要过多的压入力，造成设备的设计不合理；根据一般金属材料的性能，为控制滚轮压入力，一般采用滚轮直径为8~15mm。

实例：

采用ER NiMo-2氩弧焊焊丝进行堆焊，堆焊时的温度（T1）约1400℃，再结晶的需要温度（T2）为950℃，该金属在空气中的冷却速率为100℃/s，控制焊机的焊接速度为4mm/s。设计变形率（A）为20%（可在15-30%之间选取），选择滚轮直径10mm（也可在8~15mm之间任意计算选取），一层堆焊层的厚度（T）为2mm，根据权利要求书中公式计算可得：△X为0.4mm，△Y为18mm。

根据计算所得的△X调整堆焊和搅拌的距离。选择φ2.4mm焊丝，并放置在送丝装置上，焊丝就位。设置焊机的焊接电流为90~170A，焊接电压10~14V，焊接速度4mm/s，焊接参数就位。

启动焊机，熔融焊丝形成堆焊层，此时堆焊层的温度约1400℃，形成的堆焊层行进至滚轮处进行滚压，此时滚压结束后最低温度为950℃，经滚压后的堆焊层在此温度下完成再结晶形成等轴晶，如此一道结束后，按相同的步骤进行下一道堆焊层的成型。对比堆焊层堆焊后的性能和堆焊+滚压后的性能：

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。