基于电弧增材制造蜗轮的方法及所用药芯焊丝

1.本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，还涉及一种基于电弧增材制造蜗轮的方法。

背景技术：

2.蜗轮蜗杆由于其优良的自锁功能、传动平稳、噪声比较低，传动比大等诸多优势，使其作为最重要的传动方式之一，广泛应用于船舶、汽车、机车等重载机具中，所受的循环应力比较大，目前蜗轮所采用的材料主要是铸铁青铜、铸铝铁青铜，这些材料硬度低、耐磨性能较差，容易发生磨损，这就意味着需要频繁的更换蜗轮零件，使得其整体的维修成本增加。
3.目前，蜗轮采用铸造与锻压相结合的方式进行制造，为了解决铜合金蜗轮硬度低，耐磨性差的缺点，研究人员在铸造铜合金时加入一系列形成强化的元素，如zr，sn，w等来解决该问题，但由于铸造铜合金塑韧性很差，导致其后期加工难度很大，难以进行锻造、挤压等，同时铸造铜合金需要采用失蜡法，而这种工艺的成本较高。而电弧增材制造系统采用焊接机器人与相应的弧焊电源，可以制备精确的铜合金零件，但普通的铜合金焊丝硬度和耐磨性无法增加铜合金零件的使用寿命，这就需要设计出一种可以增强铜合金耐磨性以及硬度的焊丝，结合电弧增材制造技术，制造尺寸精确、力学性能优良的铜合金零件。

技术实现要素：

4.本发明的第一个目的是提供一种基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，以该焊丝为原材料制备得到的蜗轮耐磨性能良好、硬度高。
5.本发明的第二个目的是提供一种基于电弧增材制造蜗轮的方法，能够制备力学性能均匀，耐磨性能良好、硬度高的铜合金蜗轮。
6.本发明所采用的第一个技术方案是，基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下粉末组成：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％。
7.本发明的特征还在于，
8.外皮为t2纯铜带，铜带采用退火态。
9.各个药芯粉末的粒径均为200目，将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；药芯焊丝减径需每隔0.2mm直至直径为1.22mm，以保证各个药芯粉末被压实，药芯的填充率为25％-28.5％。
10.本发明所采用的第二个技术方案是，基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
11.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为
150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；药芯焊丝减径需每隔0.2mm直至直径为1.22mm，以保证各个药芯粉末被压实，外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成药芯焊丝。
12.步骤2：选择q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用；
13.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序；
14.步骤4：将步骤1所制备的药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，随后进行电弧增材制造蜗轮零件；
15.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
16.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理。
17.本发明的特征还在于，
18.步骤2中，采用的基板为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材。
19.步骤3中，模型特征性分层处理具体为：选择切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
20.步骤4中，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，预热焊丝温度为200℃，采用前置送丝，药芯焊丝与钨极针夹角为70
°
，药芯焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至110℃～120℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为10～15l/min，填丝速度为300mm/min.
21.步骤6中，退火温度为400～450℃，保温1h。
22.本发明的有益效果是：
23.(1)本发明基于电弧增材制造蜗轮的方法采用智能化设备完成制造，劳动强度低，操作精度高。
24.(2)本发明基于电弧增材制造蜗轮的方法所用材料中，对人体危害的元素较少，对环境污染小；
25.(3)本发明基于电弧增材制造蜗轮的方法可以制备力学性能均匀，耐磨性能良好、硬度高的铜合金蜗轮。
附图说明
26.图1是本发明实施例1制备的蜗轮零件显微组织图。
27.图2是本发明实施例1中整体建模图。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
29.本发明提供一种基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下粉末组成：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％。
30.外皮为t2纯铜带，铜带采用退火态，并采用药芯焊丝拉拔机制备成药芯焊丝。
31.各个药芯粉末的粒径均为200目，将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；药芯焊丝减径需每隔0.2mm直至直径为1.22mm，以保证各个药芯粉末被压实，药芯的填充率为25％-28.5％。
32.该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：
33.本发明中碳粉和钛粉在铜基合金中的作用是能与ti粉共同反应生成tic陶瓷相，以提高其非耐磨材料铜的硬度及耐磨性能，对本专利中蜗轮齿部在与蜗杆根部接触时产生的接触疲劳以及磨损起着降低磨损量的作用；
34.铝粉在铜基合金中起着固溶强化的作用，对铜合金整体的硬度、强韧性都有所提高，过量的al元素会与铜合金产生过多的脆性相从而对铜合金整体的脆性有很明显的影响，所以在这里考虑包粉率以及过渡系数的影响下，设计了铝元素质量分数为4～8％；
35.锡粉是铜合金中与铝起着相似的作用，结合cu-sn二元相图，当sn含量小于15.8％时，cu-sn合金能固溶到铜中，最终形成(α+ε)相，但由于蜗轮零件对于齿顶部分的加工量较多，过多的固溶强化引起其塑韧性的下降；
36.硅粉、锰粉在本发明中起着脱氧的作用，由于本发明采用的是熔化极气体保护焊的方式进行增材制造，所以熔池保护过程容易产生气孔；
37.本发明还提供一种基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
38.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝(药芯焊丝减径需每隔0.2mm直至直径为1.22mm，以保证各个药芯粉末被压实)。
39.步骤2：选择q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用；
40.步骤2中，采用的基板为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材。
41.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序；
42.步骤3中，模型特征性分层处理具体为：选择切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
43.步骤4：将步骤1所制备的药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，随后进行电弧增材制造蜗轮零件；
44.步骤4中，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，预热焊丝温度为200℃，采用前置送丝，药芯焊丝与钨极针夹角为70
°
，药芯焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至110℃～120℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为10～15l/min，填丝速度为300mm/min。
45.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
46.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理。
47.步骤6中，退火温度为400～450℃，保温1h。
48.实施例1
49.基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
50.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉3.6％，铝粉4％，锡粉15％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1.0％，铜粉：45.4％。以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝；药芯的填充率为25％。
51.步骤2：选择尺寸为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用。
52.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，如图2所示，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序，切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，特别的，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
53.步骤4：将步骤1所制备的铜基药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，预热焊丝温度为200℃，随后进行电弧增材制造蜗轮零件，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，采用前置送丝，焊丝与钨极针夹角为70
°
，焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至110℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为10l/min，填丝速度为300mm/min；
54.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
55.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理，退火温度为400℃，保温1h。
56.实施例1制备得到的蜗轮，显微硬度为291hv
0.1
，摩擦磨损试验30分钟后磨损量为1.3mg，显微组织如图1所示，室温组织为α-cu以及弥散分布的tic，tic作为一种高熔点，高耐磨相，处于铜基体的晶界处，增加其整体的耐磨性能。
57.实施例2
58.基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
59.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉3.6％，铝粉5％，锡粉17％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：42.4％，以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝，药芯的填充率为28.5％。
60.步骤2：选择尺寸为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用。
61.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统
转化为适用于电弧增材制造所用的程序，切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，特别的，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
62.步骤4：将步骤1所制备的铜基药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，预热焊丝温度为200℃，随后进行电弧增材制造蜗轮零件，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，采用前置送丝，焊丝与钨极针夹角为70
°
，焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至120℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为15l/min，填丝速度为300mm/min；
63.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
64.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理，退火温度为450℃，保温1h。
65.实施例2制备得到的蜗轮，显微硬度为311.5hv
0.1
，摩擦磨损30分钟后磨损量为0.7mg。
66.实施例3
67.基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
68.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉5.4％，铝粉4％，锡粉17.6％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：41％，以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝，药芯的填充率为26％。
69.步骤2：选择尺寸为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用。
70.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序，切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，特别的，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
71.步骤4：将步骤1所制备的铜基药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，预热焊丝温度为200℃，随后进行电弧增材制造蜗轮零件，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，采用前置送丝，焊丝与钨极针夹角为70
°
，焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至115℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为12l/min，填丝速度为300mm/min；
72.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
73.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理，退火温度为420℃，保温1h。
74.实施例3制备得到的蜗轮，显微硬度为323.1hv
0.1
，摩擦磨损30分钟后磨损量为0.7mg。
75.实施例4
76.基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
77.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉5.4％，铝粉8％，锡粉18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量36.6％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝，药芯的填充率为28.5％。
78.步骤2：选择尺寸为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用。
79.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序，切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，特别的，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
80.步骤4：将步骤1所制备的铜基药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，预热焊丝温度为200℃，随后进行电弧增材制造蜗轮零件，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，采用前置送丝，焊丝与钨极针夹角为70
°
，焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至120℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为13l/min，填丝速度为300mm/min；
81.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
82.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理，退火温度为410℃，保温1h。
83.实施例4制备得到的蜗轮，显微硬度为325.4hv
0.1
，摩擦磨损30分钟后磨损量为0.62mg。
84.实施例5
85.基于电弧增材制造蜗轮的方法，具体步骤如下：
86.步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉7.2％，铝粉4％，锡粉16％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：40.8％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，混粉转速为150r/min，混粉时间为8h；混粉机温度为室温；外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成直径为1.22mm为药芯焊丝，药芯的填充率为28.5％。
87.步骤2：选择尺寸为200mm
×
200mm
×
20mm的q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用。
88.步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序，切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，以保证其覆盖率，特别的，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。
89.步骤4：将步骤1所制备的铜基药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，预热焊丝温度为200℃，随后进行电弧增材制造蜗轮零件，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板以便于散热，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，采用前置送丝，焊丝与钨极针夹角为70
°
，焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至110℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为15l/min，填丝速度为300mm/min；
90.步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；
91.步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理，退火温度为450℃，保温1h。
92.实施例5制备得到的蜗轮，显微硬度为338.4hv
0.1
，摩擦磨损30分钟后磨损量为0.61mg。

技术特征：

1.基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下粉末组成：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％。2.根根据权利要求1所述的基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，其特征在于，外皮为t2纯铜带。3.根根据权利要求1所述的基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，其特征在于，药芯的填充率为25％-28.5％。4.基于电弧增材制造蜗轮的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：增材蜗轮用药芯焊丝的制备：按质量百分比分别称取如下药芯粉末：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％；将所有称取的药芯粉末先采用混粉机充分混合，外皮选用t2纯铜带，并采用药芯焊丝拉拔机制备成药芯焊丝；步骤2：选择q235板材作为工件基材，利用角磨机打磨表面氧化皮及杂质，打磨结束后采用超声清洗设备清除杂质，其次将钢板置于真空干燥炉中并保存待用；步骤3：采用建模软件对齿轮进行建模，然后将模型特征性分层处理，利用cam系统转化为适用于电弧增材制造所用的程序；步骤4：将步骤1所制备的药芯焊丝装入由弧焊机器人中构成的增材制造系统中，使用自动送丝机的加热系统进行热丝，随后进行电弧增材制造蜗轮零件；步骤5：待步骤4增材的零件冷却至室温后，利用滚齿机对齿部进行加工；步骤6：待步骤5切削完成后利用电阻炉进行退火处理。5.根据权利要求4所述的基于电弧增材制造蜗轮的方法，其特征在于，步骤2中，采用的基板为200mm
×
200mm
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20mm的q235板材。6.根据权利要求4所述的基于电弧增材制造蜗轮的方法，其特征在于，步骤3中，模型特征性分层处理具体为：选择切片厚度为2mm，起弧点为蜗轮内圈圆周点，以螺旋线的方式进行增材，螺旋间距为10mm，上面一层的增材路径位于下面一层的道间，在圆孔处，调整程序为零电压状态，同时停止送丝。7.根据权利要求4所述的基于电弧增材制造蜗轮的方法，其特征在于，步骤4中，进行电弧增材过程中需在基板下方垫上t2铜板，电弧增材工艺参数：增材电流：230～240a，增材电压:21.5～23v，预热焊丝温度为200℃，采用前置送丝，药芯焊丝与钨极针夹角为70
°
，药芯焊丝伸出长度为18mm，每一层增材结束后用角磨机除去表面氧化皮及熔渣；待冷却至110℃～120℃后进行下一道熔覆；保护气为纯度为99.99vol％的氩气，气体流量为10～15l/min，填丝速度为300mm/min。8.根据权利要求4所述的基于电弧增材制造蜗轮的方法，其特征在于，步骤6中，退火温度为400～450℃，保温1h。

技术总结

本发明公开的基于电弧增材制造蜗轮用药芯焊丝，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下粉末组成：碳粉3.6～7.2％，铝粉4～8％，锡粉15～18％，Ti粉30％，硅粉1.0％，锰粉：1％，铜粉：余量，以上组分质量百分比之和为100％。该药芯焊丝，以该焊丝为原材料制备得到的蜗轮耐磨性能良好、硬度高。还公开一种基于电弧增材制造蜗轮的方法，可以制备力学性能均匀，耐磨性能良好、硬度高的铜合金蜗轮。硬度高的铜合金蜗轮。硬度高的铜合金蜗轮。