本申请公开了一种大角度悬空结构电弧增材制造路径规划方法，涉及电弧增材制造领域，包括建立悬空结构件的工件坐标系，竖直向上的方向为Z轴，悬空结构件与Z轴正向之间的角度为30°?90°，对低熔点的悬空结构件的待增材区域，采用平面分层切片方法进行分层切片，并生成三坐标(x，y，z)成形路径；每一层的分层切片，均沿着成形路径进行成形，直到每一层分层切片成形至悬空部位时，沉积头相对于竖直方向倾转30°?60°，并沿着悬空结构的生长方向指向待成形悬空结构端面。能够对低熔点的大角度悬空结构进行精确成形。

1.一种大角度悬空结构电弧增材制造路径规划方法，其特征在于：包括S1：建立悬空结构件的工件坐标系，竖直向上的方向为Z轴，悬空结构件与Z轴正向之间的角度为30°-90°，对低熔点的悬空结构件的待增材区域，采用平面分层切片方法进行分层切片，并生成三坐标(x，y，z)成形路径；S2：每一层的分层切片，均沿着成形路径进行成形，直到每一层分层切片成形至悬空部位时，沉积头相对于竖直方向倾转30°-60°，并沿着悬空结构的生长方向指向待成形悬空结构端面，最终得到成型构件的悬空角度λ＝30°-60°。

一种用于电弧熔丝增材制造碳钢?双相不锈钢复合件的药芯填充丝，属于电弧熔丝增材技术领域，该丝材由金属药粉和外皮构成，金属药粉由以下组分按质量百分比配置：金属Cr粉38％?41％，金属Ni粉21％?23％，MnFe合金粉1％?3.5％，MoFe合金粉11％?17.5％，金属Nb粉2.1％?3.1％，余量为金属Fe粉，外皮为2205双相不锈钢带，药粉填充率为18％?22％。本发明的填充丝适用于电弧熔丝增材方式制备碳钢?双相不锈钢复合件，可直接采用本发明填充丝进行过渡层熔覆，制备的碳钢?不锈钢复合件铁素体?奥氏体两相比例可控制在40?60％，并具有较好的力学性能及耐腐蚀性能。

1.一种适用于电弧熔丝增材制备碳钢-双相不锈钢复合件不锈钢熔覆层的药芯填充丝，其特征在于，由金属药粉和外皮构成，外皮采用2205双相不锈钢带，其化学成分按照质量百分数为：Cr:21-24％、Ni:4.5-6.5％、Mn:1-2％、Mo:2.5-3.5％、C:0.01-0.03％、N:0.08-0.2％、Si:0-1％、余量为Fe。金属药粉由以下组分按质量百分比配置：金属Cr粉38％-41％，金属Ni粉21％-23％，MnFe合金粉1％-3.5％，MoFe合金粉11％-17.5％，金属Nb粉2.1％-3.1％，余量为金属Fe粉。

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种零件增材制造方法、制造装置及零件，所述零件增材制造方法，包括如下步骤：利用第一金属粉末增材制造第一金属体；清理第一金属粉末；利用第二金属粉末在第一金属体上制造第二金属体，本发明提出的一种零件增材制造方法，可以提高制造出的零件的使用寿命。

1.一种零件增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：利用第一金属粉末增材制造第一金属体；清理所述第一金属粉末；利用第二金属粉末在所述第一金属体上制造第二金属体。

本发明提供了一种高熵合金及其增材制造方法，属于高熵合金技术领域。本发明提供的高熵合金的增材制造方法包括以下步骤：(1)将高熵合金粉末与纳米颗粒混合，得到前驱体粉末；所述纳米颗粒为Ti粉和Al粉的混合粉末或TiAl粉末；(2)对所述步骤(1)得到的前驱体粉末进行激光增材制造，得到高熵合金。本发明在高熵合金粉末中添加TiAl粉末或Ti粉与Al粉的混合粉末，然后进行激光增材制造，利用激光的高能量密度诱导共格纳米(Ti，Al)第二相的均匀析出，从而实现对高熵合金的强化，提高高熵合金的力学性能。

1.一种高熵合金的增材制造方法，包括以下步骤：(1)将高熵合金粉末与纳米颗粒混合，得到前驱体粉末；所述纳米颗粒为Ti粉和Al粉的混合粉末或TiAl粉末；(2)对所述步骤(1)得到的前驱体粉末进行激光增材制造，得到高熵合金。

本发明涉及一种激光增材制造钛合金工件的等离子抛光液及其制备和应用，属于金属表面处理技术领域。一种激光增材制造钛合金工件的等离子抛光液，其特征在于：所用等离子抛光液为水溶液，由下述组分组成：甲基磺酸500?750ml/L，NH2SO41?3g/L，磺基水杨酸1?7ml/L，氯化钠5?10g/L。本发明的等离子抛光液绿色环保，原材料易得，对加工环境无污染；进行等离子抛光时所需电压更低，有效的降低了生产的能耗，适应绿色制造的发展方向，因此有利于推广。使用此等离子抛光液对激光增材制造异形钛合金工件进行抛光，试样失重率较小，可以有效降低钛合金表面粗糙度，提高整体光泽度，得到高质量的钛合金工件表面。

1.一种激光增材制造钛合金工件的等离子抛光液，其特征在于：所用等离子抛光液为水溶液，由下述组分组成：

本发明提出提升增材铝合金及其复合材料可靠性的工艺确定方法。利用电场辅助深冷等静压和固溶时效的方式对增材制造铝合金及其复合材料工件进行后处理，基于支持向量机算法定量预测增材制造工艺参数与电场辅助深冷等静压和固溶时效工艺参数对铝合金及其复合材料增材制造工件静态力学性能和动态力学性能的影响规律，将各个指标预测值的平均值和各向异性加权组合作为统一控制优化目标，最终利用改进鲸鱼优化算法确定提升工件服役可靠性的最佳工艺方案，对于新型后处理工艺在增材制造的串行生产应用以及促进增材制造技术的推广应用意义重大。

1.提升增材铝合金及其复合材料可靠性的工艺确定方法，其特征在于：包括以下步骤：(a)对增材制造铝合金及其复合材料进行静电场作用下的深冷等静压和固溶时效处理，主要内容包括：对于增材制造打印成形的铝合金或铝基复合材料工件，在特定容器中进行一定时间的低温高压处理后，进行固溶淬火和人工时效，在上述过程中始终对其施加一定强度的静电场，提高增材制造工件材料致密度，促进第二相的有效析出和均匀分布，消除材料内部缺陷，减小工件各向异性，大幅提升材料动、静态力学性能；最后，通过各种检测手段结合数据分析获取增材制造工件沿扫描方向X、垂直于扫描方向Y、高度方向Z上材料的屈服强度、延伸率、冲击韧性、疲劳寿命；(b)在保证试验结果可靠性、有效性的前提下，重复步骤(a)，基于工艺参数约束范围，根据支持向量机算法设计提升增材制造铝合金及其复合材料服役可靠性的工艺试验方案，输入数据分别为深冷等静压时的温度THIP、压力PHIP、降温速率vT、升温速率v′T、升压速率vP、卸压速率v′P、保温时间tT、保压时间tP、温度与压力开始加载时刻差ΔtTP、深冷等静压电场场强EHIP，以及固溶温度TS、固溶时间tS、固溶电场场强ES、淬火速率vQ、时效温度TA、时效时间tA、时效电场场强EA，输出数据为增材制造铝合金及其复合材料工件沿某个特定方向i的屈服强度延伸率δi、冲击韧性疲劳寿命对数据进行加工，修正和去除不规则数据，并进行归一化或标准化处理，将数据按3:1:1的比例进行划分产生训练集、验证集和测试集，选取合适的核函数和参数，再利用样本训练和样本检验等步骤找出输入与输出之间的最优函数关系，最终建立基于支持向量机的增材制造工件屈服强度、延伸率、冲击韧性、疲劳寿命的预测模型；(c)记录步骤(b)中所有试验结果中增材制造铝合金及其复合材料屈服强度最大值σsmax和最小值σsmin、延伸率最大值δmax和最小值δmin、冲击韧性最大值akmax和最小值akmin、疲劳强度最大值Nfmax和最小值Nfmin；(d)利用改进鲸鱼优化算法寻求最佳工艺方案组合，实现增材制造铝合金及其复合材料工件服役可靠性提升，建立各个指标(即输出数据)的统一目标评价函数F(X)作为适应度函数来评价变量对应解的优劣，其值越小说明变量对应的解越好，其表达式为：式中，X—自变量，X＝[THIP,PHIP,vT,v′T,vP,v′P,tT,tP,ΔtTP,EHIP,TS,tS,ES,vQ,TA,tA,EA]；—加权系数，取值范围为0至1，各值大小可以根据对各项指标参数的不同需求在(0,1)范围内进行调整；mid( )—除去最大值和最小值后的中间值；需要说明的是，公式(1)中G1(X)用于评估材料静态力学性能的平均值水平，G2(X)用于评估材料静态力学性能的各向异性程度，G3(X)用于评估材料动态力学性能的平均值水平，G4(X)用于评估材料动态力学性能的各向异性程度；(e)初始化，确定鲸鱼的种群规模大小m，在步骤(b)中工艺参数约束条件确定的搜索域内随机产生m只鲸鱼的位置Xj，作为种群的初始位置，将最大迭代次数kmax作为寻优终止条件，并令当前迭代次数为k＝0；(f)对步骤(e)中m只鲸鱼个体的适应度值进行评价，计算每只鲸鱼的适应度值，根据适应度值大小排序，并进行比较，找到全局最优的鲸鱼个体及其位置X*；(g)利用公式(2)更新鲸鱼个体位置：式中，w—惯性权值；c—常数；b—用于限定对数螺旋形状的常数；l—[-1,1]之间的随机数；X*(k)rand—从当前群体中随机选取的鲸鱼个体位置向量；(h)判断是否满足算法的迭代条件k＜kmax，若满足，则令k＝k+1，转到步骤(f)，继续进行算法迭代，否则直接转入步骤(i)；(i)输出最优鲸鱼个体，迭代终止，即算法找到全局最优解Xy后结束，最终确定提升增材制造铝合金及其复合材料服役可靠性的最佳工艺参数组合。

本发明公开了一种超声辅助复合高熵合金粉芯丝材的电弧熔覆方法，该方法包括以下步骤：制作高熵合金粉芯丝材；将高熵合金粉芯丝材装入送丝机构，通过送丝软管将高熵合金粉芯丝材输出至焊枪下方；处理后的基材放置焊枪下方；对基材进行电弧增材；将超声冲压装置的冲压区域调整为焊趾，沿焊缝纵向反复来回冲击；当超声冲压装置的冲压完成后，熔覆层冷却后取下基材，完成对基材表面进行的电弧增材制备。本发明通过使用高熵合金粉芯丝材，简化了对基材电弧增材制造步骤，设置送丝机构，保证高熵合金粉芯丝材的稳定输出，使得基材的熔覆层容易成型、厚度均匀；通过超声冲压装置的独立闭环运行，避免超声振动对钨针的影响，维持了电弧熔覆的稳定。

1.一种超声辅助复合高熵合金粉芯丝材的电弧熔覆方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤S1：制作高熵合金粉芯丝材（6），将获得的初始高熵合金粉芯丝材（6）进行抛光打磨处理，并用无水乙醇进行擦拭，得到处理后的高熵合金粉芯丝材（6）；步骤S2：将处理后的高熵合金粉芯丝材（6）装入送丝机构中，送丝机构通过送丝软管（5）将高熵合金粉芯丝材（6）输出至焊枪（7）的下方；步骤S3：将基材（2）进行预处理，将预处理后的基材（2）放置在工作台（1）上，基材（2）放置在焊枪（7）下方；步骤S4：调整焊枪（7）的设备参数，调整保护气体的流量，对基材（2）进行电弧增材；步骤S5：将超声冲压装置（11）的冲压区域调整为焊趾，冲击针（14）对准焊趾，沿焊缝纵向反复来回冲击；步骤S6：当超声冲压装置（11）的冲压完成后，关闭超声冲压装置（11）；待熔覆层冷却后取下基材（2），则完成对基材（2）表面高熵合金粉芯丝材（6）熔覆层的制备。

本发明提出金属增材制造构件应力?组织?性能最优协同控制方法。利用电磁辅助热等静压的方式对金属增材制造构件进行后处理，基于响应曲面法定量研究金属增材制造工艺参数与电磁辅助热等静压工艺参数协同作用对金属增材制造构件残余应力、微观组织与力学性能的作用机制与影响规律，将各个指标预测值的平均值和均匀性加权组合作为统一控制优化目标，利用改进模拟退火算法科学的、高效的、准确的寻求最佳工艺组合，为增材制造宏/微观成形过程与后处理的精确化、稳定化控制提供关键工艺参考，对于促进增材制造技术应用于航空航天关键及主承力构件、大型复杂模具等高端领域意义重大。

1.金属增材制造构件应力-组织-性能最优协同控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(a)对金属增材制造构件进行交变磁场和热等静压复合处理，主要内容包括：针对激光选区熔化、激光熔覆成形、电子束选区熔化、电子束熔丝沉积以及电弧增材制造成形的金属结构件，在特定高温高压容器中进行高温高压处理的同时，利用励磁线圈对其施加交变磁场；最后，通过各种检测手段结合数据分析获取复合处理金属增材制造构件各个选定区域的残余应力、晶粒度、致密度、屈服强度、延伸率；(b)在保证试验结果可靠性、有效性的前提下，重复步骤(a)，基于工艺参数约束范围，根据中心复合响应曲面法设计金属增材制造构件应力-组织-性能最优协同控制工艺试验方案，试验因素分别为金属增材制造过程工艺参数x1,x2,…,xm，热等静压时的温度THIP、压力PHIP、升温速率vT、降温速率v′T、升压速率vP、卸压速率v′P、保温时间tT、保压时间tP、温度与压力开始加载时刻差ΔtTP，以及交变磁场的磁场强度H、磁场频率f和磁场时间t；响应值为金属增材制造构件某个特定区域i的残余应力晶粒度Zi、致密度Ki、屈服强度延伸率δi，最终采用线性回归的方法建立基于响应曲面法的残余应力、晶粒度、致密度、屈服强度、延伸率的预测模型；(c)记录步骤(b)中所有试验结果中金属增材制造构件的残余应力最大值σRSmax和最小值σRSmin、晶粒度最大值Zmax和最小值Zmin、致密度最大值Kmax和最小值Kmin、屈服强度最大值σsmax和最小值σsmin、延伸率最大值δmax和最小值δmin；(d)利用改进模拟退火算法寻求最佳工艺方案组合，实现对金属增材制造构件应力-组织-性能最优协同控制，建立各个指标(即响应值)的统一目标评价函数F(X)作为适应度函数来评价变量对应解的优劣，其值越小说明变量对应的解越好，其表达式及其相应约束条件为：式中，X—设计变量，X＝[x1,x2,…,xm,THIP,PHIP,vT,v′T,vP,v′P,tT,tP,ΔtTP,H,f,t]；α,λ1,λ2,λ3,λ4,v1,ξ2,ξ3,ξ4—加权系数，取值范围为0至1，各值大小可以根据对各项指标参数的不同需求在一定范围内进行适当调整；p—成形件选定区域总数；需要说明的是，公式中G1(X)用于评估指标的平均值水平，G2(X)用于评估指标的均匀性，且需要保证各项分式中的分母不为零；需要说明的是，对于金属增材制造工艺参数x1,x2,…,xm，主要包括以下内容：若金属增材制造工艺为激光选区熔化，则m＝10，x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10分别为激光功率、光斑直径、离焦量、加工距离、扫描速率、扫描间距、单层厚度、粉末预热温度、基材预热温度、保护气气压；若金属增材制造工艺为激光熔覆成形，则m＝10，x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10分别为激光功率、光斑直径、离焦量、加工距离、熔覆速率、搭接率、送粉速率、粉末预热温度、基材预热温度、保护气气压；若金属增材制造工艺为电子束选区熔化，则m＝10，x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10分别为电子束电流、加速电压、聚焦电流、加工距离、扫描速率、扫描间距、单层厚度、粉末预热温度、基材预热温度、真空度；若金属增材制造工艺为电子束熔丝沉积，则m＝9，x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9分别为电子束电流、加速电压、聚焦电流、加工距离、熔积速率、熔积间距、送丝速率、基材预热温度、真空度；若金属增材制造工艺为电弧增材制造，则m＝9，x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9分别为焊接电压、焊接电流、电流频率、加工距离、成形速率、成形间距、送丝速率、基材预热温度、保护气气压；(e)初始化，定义初始温度Ti＝T0＝0，初始解状态Xi＝X0，令当前迭代次数k＝0，并将最大迭代次数kmax作为寻优终止条件；(f)当k≤kmax时，独立产生n次随机扰动，得到n个解，选取这n个解中最好解Xj；(g)计算增量ΔF(X)＝F(Xj)-F(Xi)，若ΔF(X)≤0，则接受新解状态Xi＝Xj，同时令Ti＝T0×1.01k，k＝k+1，否则转入步骤(f)；重复迭代，直至当前解状态Xi在若干轮后始终保持不变，转入步骤(h)；(h)重复步骤(f)和步骤(g)，直至满足k＞kmax时停止迭代循环，输出所得温度和初始解转入步骤(i)，否则，转入步骤(f)；(i)以步骤(h)中的温度和初始解状态作为初始温度和初始解状态开始退火，令当前迭代次数k′＝0，并将最大迭代次数k′max和最小温度阈值T′max作为寻优终止条件；(j)当k′≤k′max且T′i≥T′max时，令ΔX′为小的均匀分布的随机扰动；(k)计算增量ΔF(X′)＝F(X′j)-F(X′i)，若ΔF(X′)≤0，则接受新解状态X′i＝X′j，转入步骤(j)；若ΔF(X′)＞0且exp(-ΔF/(kβT′i))≥rand(0,1)，其中，kβ为玻尔兹曼常数，则接受新解X′i＝X′j，转入步骤(j)；若ΔF(X′)＞0且exp(-αF/(kβT′i))＜rand(0,1)，则直接转入步骤(j)；重复迭代，经过充分搜索后，即若干轮后若当前解状态X′i均保持不变时，则转入步骤(l)；(l)令T′i＝T′0×0.99k′，k′＝k′+1，重复步骤(j)和步骤(k)，直至满足k′＞k′max或T′i＜T′max时停止迭代循环，转入步骤(m)；(m)输出当前解作为最优温度和最优解即得到金属增材制造构件应力-组织-性能最优协同控制方法。

本发明提出基于计算智能的低应力高精度电弧增材工艺控制方法。基于改进的小波神经网络算法定量预测激光?电磁?超声协同作用下的电弧增材制造工件的残余应力、表面平整度、焊道熔宽、焊道余高，将各个指标预测值与目标值的接近程度和预测值的均匀性加权组合作为统一控制优化目标，最终利用改进灰狼优化算法科学的、高效的、准确的寻求最佳工艺参数组合，为低应力高精度金属电弧增材制造工艺的精确、稳定、快速的自动化控制提供关键工艺协同优化方法，对于开发低应力、高精度、高可靠性、高效率的大尺寸金属复杂构件电弧增材制造技术具有重要启示和借鉴意义。

1.基于计算智能的低应力高精度电弧增材工艺控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(a)利用激光-电磁-超声协同作用下的电弧增材制造工艺制备工件，通过各种检测手段结合数据分析获取电弧增材制造工件特定区域的残余应力和焊道截面形态函数，其中，焊道截面形态函数包含工件的表面平整度、焊道熔宽、焊道余高等信息；(b)在保证试验结果可靠性、有效性的前提下，重复步骤(a)，基于工艺参数约束范围，根据正交试验设计原理确定低应力高精度电弧增材制造工艺参数控制方法试验方案，输入数据分别为焊接电压Ue、焊接电流Ie、电流频率fe、钨极高度hw、扫描速率vw、焊道间距ds、送丝速率vf、基材预热温度Tb、保护气流量Qg、激光功率Pl、光斑直径dl、离焦量dd、磁感应强度Bm、磁场频率fm、超声冲击针数目nu、超声冲击针直径du、超声振幅Au、超声频率fu；输出数据为电弧增材制造工件某个特定区域i的残余应力表面平整度χi、焊道熔宽Wi、焊道余高Hi；利用类别均衡和类间交叉重新组织输入数据，通过灰色关联度分析法，利用数据的显化规律或者挖掘数据隐含的内在规律，进行因素主次划分，得出输入数据权值，将输入数据整合为一个输入量，确定隐含层激励函数和输出层激励函数，最终利用基于局部学习的共轭梯度小波神经网络建立电弧增材制造工件残余应力、表面平整度、焊道熔宽、焊道余高的预测模型；(c)记录步骤(b)中所有试验结果中电弧增材制造工件各个选定区域中残余应力最大值σRSmax和最小值σRSmin、表面平整度最大值χmax和最小值χmin、焊道熔宽最大值Wmax和最小值Wmin、焊道余高最大值Hmax和最小值Hmin；(d)利用改进灰狼优化算法寻求最佳工艺方案组合，实现对低应力高精度电弧增材制造工艺的有效控制，建立各个指标(即输出数据)的统一目标评价函数F(X)作为适应度函数来评价变量对应解的优劣，其值越小说明变量对应的解越好，其适应度函数的表达式为：式中，X—设计变量，X＝[Ue,Ie,fe,hw,vw,ds,vf,Tb,Qg,Pl,dl,dd,Bm,fm,nu,du,Au,fu]；λ1,λ2,λ3,λ4,η1,η2,η3,η4—加权系数，取值范围为0至1，各值大小可以根据对各项指标参数的不同需求在(0,1)范围内进行调整，其中，λ1+λ2+λ3+λ4＝1；n—工件特定区域总数；—工件所有选定区域残余应力、表面平整度、焊道熔宽、焊道余高的平均值；Wi*,Hi*—工件特定区域i焊道熔宽、焊道余高的目标值；需要说明的是，公式(1)中G1(X)、G2(X)、G3(X)、G4(X)中第一项用于评估指标与目标值的接近程度，其中，G1(X)、G2(X)中残余应力和粗糙度的目标值即为零，第二项用于评估指标的均匀性；(e)初始化，确定搜索群体中灰狼个体的数目m，在步骤(b)中工艺参数约束条件确定的搜索域内随机产生m头灰狼的位置Xj(k)(j＝1,2,…,m)，将最大迭代次数kmax作为寻优终止条件，并令当前迭代次数为k＝0；(f)利用公式(1)计算种群每头灰狼的适应度值，根据适应度值大小排序，并进行比较，选择前三个最好的灰狼位置作为与α,β,δ狼对应的最优位置、次优位置和候选位置(g)利用公式(2)更新m头灰狼个体位置Xj(k+1)(j＝1,2,…,m)：式中，φ1,φ2,φ3—加权系数；wα,wβ,wδ—惯性权值；μα,μβ,μδ—非线性调制指数，取值范围为0至3；randα(0,1),randβ(0,1),randδ(0,1),rand′α(0,1),rand′β(0,1),rand′δ(0,1)—[0,1]之间的随机数；(h)再次利用公式(1)计算全部灰狼的适应度值对整个灰狼种群进行评价；(i)判断公式(3)中的约束条件是否成立，若成立，则直接转入步骤(j)，若不成立，则转入步骤(g)；(j)更新全局前三个最好的α,β,δ狼的适应度值和位置；(k)判断是否满足算法的迭代条件k＜kmax，若满足，则令k＝k+1，转到步骤(g)，继续进行算法迭代，否则直接转入步骤(l)；(l)输出当前α狼最优位置，迭代终止，即算法找到全局最优解后结束，得到低应力高精度电弧增材制造工艺参数的最佳控制方法。

本发明涉及一种优化原位重熔扫描策略选区激光熔化(SLM)成形高致密度合金的技术方法，包括：SLM成形试样的过程中，在每次铺粉扫描一次的基础上进行原位重熔，针对现有基于单一扫描策略的重熔工艺进行优化，采用棋盘格首次扫描成形、蛇形扫描重熔的扫描策略，以消除普通SLM成形试样中的孔隙、裂纹等缺陷，同时降低成形件中的残余应力，获得平均致密度在99.9％以上的高致密度材料。该制造方法的工艺原理简单、成形质量高、可灵活调整相关加工参数、无需对原有SLM设备进行改装，得到的材料致密度高、硬度高、缺陷少、残余应力低。本发明应用于金属增材制造领域。

1.一种优化原位重熔扫描策略SLM成形高致密度合金的技术方法，其特征在于，SLM成形过程包含以下步骤：步骤一、使用三维建模软件对打印零件进行STL格式模型构建，将模型导入SLM系统切片软件中，对模型进行分层处理和路径规划，同时设置扫描策略为棋盘格扫描成形、蛇形扫描重熔，完善其余加工参数；步骤二、将切片数据导入到SLM机床中，完成原料添加、基板安装加热、洗气等准备工作，打印在氩气环境中进行，随后按照步骤一中的参数逐层加工直至完成工件成形；步骤三、将打印完成的成形件连带基板一同取出，使用电火花线切割的方式将成形件从基板上切下；步骤四、使用自动研磨机对成形件进行研磨抛光，依次使用400、600、800、1000、1200、1500、2000目SiC砂纸进行打磨，随后依次使用0.5微米、0.25微米金刚石抛光剂进行抛光。使用倒置光学金相显微镜对成形件表面进行观察分析，通过分析软件随机选取三个非边缘部位通过灰度阈值处理进行致密度检测，取平均值为最终致密度结果。

本发明公开一种多丝循环梯度搅拌摩擦增材制造的方法及装置，S1、确定丝材配比：计算待制备的梯度材料每层所需的比例成分，确定基板两侧不同材质的丝材A和丝材B的使用比例；S2、设定送丝速率：调节基板两侧的送丝速度，将丝材A和丝材B分别通入搅拌针两侧；S3、摩擦增材：搅拌摩擦丝材A、丝材B和基板表面，使得热塑性状态的丝材A和丝材B与基板表面结合形成第一层材料；S4、梯度材料制备：重复S3直至梯度材料沉积完成。本发明能够实现摩擦增材过程送料稳定，模具可反复使用经济效益强，制备材料的可选择性多、适用范围大，制备出的梯度材料界面结合紧密，梯度增材的工作效率高。

1.一种多丝循环梯度搅拌摩擦增材制造的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、确定丝材配比：计算待制备的梯度材料(9)每层所需的比例成分，确定基板(5)两侧不同材质的丝材A(3)和丝材B(4)的使用比例；S2、设定送丝速率：调节所述基板(5)两侧的送丝速度，将所述丝材A(3)和所述丝材B(4)分别通入搅拌针(1)两侧；S3、摩擦增材：搅拌摩擦所述丝材A(3)、所述丝材B(4)和所述基板(5)表面，使得热塑性状态的所述丝材A(3)和所述丝材B(4)与所述基板(5)表面结合形成第一层材料(6)；S4、梯度材料(9)制备：重复S3直至所述梯度材料(9)沉积完成。

本发明公开一种随动锤击式搅拌摩擦增材制造装置及方法，包括安装座，包括安装组件，安装组件包括分体式静轴肩、增材搅拌头和超声振动系统，分体式静轴肩固定连接在安装座上，增材搅拌头位于分体式静轴肩内，增材搅拌头固定连接在搅拌摩擦焊机刀柄上，分体式静轴肩上开设有送料通孔，送料通孔和增材搅拌头对应设置，超声振动系统固定连接在安装座上，超声振动系统上设置有超声振动器，分体式静轴肩上设置有接触平面，超声振动器与接触平面抵接。本发明在超声带动下高频振动协同锤击增材层，实现增材层表面的实时应力调控，有效释放增材件残余应力，改善增材件成形。

1.一种随动锤击式搅拌摩擦增材制造装置，包括安装座(1)，其特征在于，包括：安装组件，所述安装组件包括分体式静轴肩(3)、增材搅拌头(6)和超声振动系统，所述分体式静轴肩(3)固定连接在所述安装座(1)上，所述增材搅拌头(6)位于所述分体式静轴肩(3)内，所述增材搅拌头(6)固定连接在搅拌摩擦焊机刀柄上，所述分体式静轴肩(3)上开设有送料通孔(304)，所述送料通孔(304)和所述增材搅拌头(6)对应设置，所述超声振动系统固定连接在所述安装座(1)上，所述超声振动系统上设置有超声振动器(5)，所述分体式静轴肩(3)上设置有接触平面(305)，所述超声振动器(5)与所述接触平面(305)抵接。

本发明涉及一种用于由基于树脂的在基础状态下液态的可固化的建造材料来增材制造三维物体(1)的方法，其中，在第一固化步骤中构成具有第一固化程度的至少一个结构区段(2)，该结构区段限定接纳液态建造材料的至少一个内室(4)，并且在第二固化步骤中由接纳在内室(4)中的液态建造材料构成具有与第一固化程度不同的第二固化程度的变形区段(3)。

1.一种用于由基于树脂的在基础状态下液态的可固化的建造材料来增材制造三维物体(1)的方法，其特征在于，在第一固化步骤中构成具有第一固化程度的至少一个结构区段(2)，该结构区段限定接纳液态建造材料的至少一个内室(4)，并且在第二固化步骤中由接纳在内室(4)中的液态建造材料构成具有与第一固化程度不同的第二固化程度的变形区段(3)。

本发明公开了一种基于纳秒激光加工技术提高增材制造钛合金表面耐腐蚀性能的方法，属于增材制造后处理领域。首先利用增材制造技术制备钛合金零件，对增材制造后的钛合金零件表面进行打磨抛光清洗处理，之后利用纳秒激光加工技术对表面处理后的钛合金零件进行表面加工，使钛合金零件表面获得微纳结构和残余压应力，进而提高钛合金零件表面耐腐蚀性能。本发明可实现对增材制造钛合金零件局部特定区域表面耐腐蚀性能的有效调控，对于进一步扩大金属材料增材制造应用具有重要意义。

1.一种基于纳秒激光加工技术提高增材制造钛合金表面耐腐蚀性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用增材制造技术制备钛合金零件，打印完成后，利用线切割技术将打印后钛合金零件从基板上切下；(2)对增材制造后的钛合金表面进行预处理，首先砂纸打磨，之后丙酮超声清洗，最后去离子水清洗，吹风机吹干；(3)再利用纳秒激光设备对预处理后的增材制造钛合金零件表面进行纳秒激光加工，获得微纳结构和残余压应力，最终提升钛合金表面耐腐蚀性能。

本发明提供一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，包括水平设置的热床安装底板、打印平台单元和弹簧钢板；其中所述打印平台单元的连接有升降装置；其中升降装置设置在所述热床安装底板上；其中弹簧钢板设置在打印平台单元上的打印平台上。所述升降装置的顶部通过球头关节轴承与打印平台相连接，打印平台底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台；同时打印平台底部开孔，孔内嵌入高温钐钴磁铁，用于吸附并固定在打印平台表面的弹簧钢板；本发明能够实现大尺寸熔融挤出增材制造零件底部的分区加热和温控；实现大尺寸熔融挤出增材制造零件的脱模。

1.一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：包括水平设置的热床安装底板（3）、打印平台单元（2）和弹簧钢板（1）；其中所述打印平台单元（2）的连接有升降装置（24）；其中升降装置（24）设置在所述热床安装底板（3）上；其中弹簧钢板（1）设置在打印平台单元（2）上的打印平台（21）上。

本发明提供一种增材制造槽道热管内壁的纳米多相射流复合抛光装置及方法。装置包括空气压缩机装置、微电脑射流控制装置、多相射流喷头装置、增材制造热管装置和抛光液配比装置，空气压缩机装置用于为整个抛光装置提供高压气源，并将高压气体输送到多相射流喷头装置中；抛光液配比装置用于产生液固抛光液，并将抛光液输送到多相射流喷头装置中；多相射流喷头装置用于实现液固抛光液与高压气体的充分混合雾化，并将形成的气液固多相射流喷射到增材制造热管装置中；微电脑射流控制装置用于对高压气体和抛光液的流量进行调节。本发明可实现大长径比管道内壁的抛光一致性。

1.一种增材制造槽道热管内壁的纳米多相射流复合抛光装置，其特征在于，包括：空气压缩机装置、微电脑射流控制装置、多相射流喷头装置、增材制造热管装置(4)和抛光液配比装置，所述微电脑射流控制装置的一侧与空气压缩机装置相连，另一侧与多相射流喷头装置的一侧相连；所述多相射流喷头装置的一侧还与抛光液配比装置相连，另一侧与增材制造热管装置(4)密封连接；所述空气压缩机装置用于为整个抛光装置提供高压气源，并将高压气体经微电脑射流控制装置输送到多相射流喷头装置中；所述抛光液配比装置用于产生液固抛光液，并将抛光液输送到多相射流喷头装置中；所述多相射流喷头装置用于实现液固抛光液与高压气体的充分混合雾化，形成气液固多相射流，并将气液固多相射流喷射到增材制造热管装置(4)中，对工件进行多相射流复合抛光；所述微电脑射流控制装置用于对高压气体和抛光液的流量进行调节。

本发明提供了一种电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构件方法，其特征在于，包括步骤：建立典型特征结构种类、形貌曲线及其特征尺寸；输入目标特征结构、形貌曲线及特征尺寸；建立熔融丝材的种类、牌号和直径；建立基板材料对应的牌号及状态；建立电弧增材热源种类及其工艺模式；建立保护气种类；建立特征结构模型优化方案；建议任一特征结构模型优化方案的增材路径；建立执行机构、外部轴相关参数；建立电弧增材相关工艺参数。本发明实现了电弧增材相关工艺参数的快速匹配，满足预设特征结构形状与尺寸要求的同时实现电弧增材制造成形质量的主动控制，提高了电弧增材制造成形件表面质量、成形精度及成形效率，并保证了成形件的力学性能。

1.一种电弧增材制造典型特征结构的工艺数据库构建方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：建立典型特征结构种类、形貌曲线及其特征尺寸；步骤2：输入目标特征结构、形貌曲线及特征尺寸；步骤3：建立熔融丝材的种类、牌号和直径；步骤4；建立基板材料对应的牌号及状态；步骤5：建立电弧增材热源种类及其工艺模式；步骤6；建立保护气种类；步骤7：建立特征结构模型优化方案；步骤8：建议任一特征结构模型优化方案的增材路径；步骤9：建立执行机构、外部轴相关参数；步骤10：建立电弧增材相关工艺参数。

本实用新型属于打印头技术领域，尤其为一种增材制造打印机的防堵塞打印头，包括打印头本体，打印头本体的顶部固定连接有安装座，且打印头本体的底部连接有喷头，打印头本体的外部设置有加热结构，安装座的两侧对称设置有安装结构。本实用新型通过设置加热结构，可以达到对打印头本体内的打印材料进行加热，防止了打印头本体内的温度较低致使打印材料出现固化而导致打印头本体出现堵塞的问题，保证了打印材料可正常出料，使其不影响打印机的正常使用，另外，进入的热水最后由出水管排出，热水通过进水管注入，能够不断向螺旋导热管内注入新的热水，从而确保了加热温度，此外，保温层能够有效的起到保温的效果，使其有效的减低热量的冷却时间。

1.一种增材制造打印机的防堵塞打印头，包括打印头本体（1），其特征在于：所述打印头本体（1）的顶部固定连接有安装座（2），且打印头本体（1）的底部连接有喷头（3），所述打印头本体（1）的外部设置有加热结构（4），所述安装座（2）的两侧对称设置有安装结构（5），所述安装座（2）的顶部开设有通槽（6）。

本发明公开了一种控制增材制造热变形的激光路径和支撑结构优化设计方法，涉及金属增材制造领域，包括以下步骤：定义设计域、设置材料物性参数；初始化设计变量；密度过滤、投影；计算各单元固有应变；增材制造过程热变形仿真；计算各设计响应；灵敏度分析；MMA算法求解优化模型、更新设计变量；判断收敛；优化结果后处理。本发明通过对支撑结构、激光路径的协同优化设计，可保证整体结构在增材制造逐层加工过程中的热变形可控，避免结构因热变形过大与铺粉装置发生碰撞，同时减少支撑结构用量，降低制造时间及成本。

1.一种控制增材制造热变形的激光路径和支撑结构优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、将包围给定本体结构的区域用正方体单元离散；定义本体结构所在区域为Ω1，其余区域为Ω2；激光路径优化的设计域为Ω1∪Ω2，支撑结构优化的设计域为Ω2；步骤2、初始化设计变量μ＝(μ1,μ2,...,μn)，用于间接表示结构有无；初始化设计变量ν＝(ν1,ν2,...,νn)，用于间接表示结构的相对密度；初始化设计变量d＝(d1,d2,...,dn)，用于表示各单元的激光扫描方向；其中，n为单元总数；步骤3、基于密度过滤和投影函数，将设计变量μ转化为直接表示结构有无的物理变量ρ＝(ρ1,ρ2,…,ρn)，将设计变量ν转化为直接表示单元相对密度的物理变量φ＝(φ1,φ2,…,φn)；步骤4、根据表示激光扫描方向的设计变量d＝(d1,d2,…,dn)，计算各单元固有应变ε＝(ε1,ε2,...,εn)；步骤5、基于SIMP公式，建立整体结构刚度插值模型；步骤6、基于固有应变法，建立整体结构逐层加工过程有限元仿真模型并求解，获得整体结构在增材制造加工过程中的热变形；步骤7、计算设计响应，包括增材制造过程顶层结构最大热变形Q、支撑结构体积分数V、悬挂角度约束响应G；步骤8、计算各设计响应对各设计变量的灵敏度；步骤9、建立优化模型，并基于移动渐近线算法求解，更新设计变量μ、ν、d；步骤10、判断迭代是否收敛；如果所有约束均满足，且连续10步目标函数相对变化量小于1％，则转到步骤11，否则转到所述步骤3；步骤11、对支撑结构优化结果进行后处理；根据设计变量d的优化结果，生成加工各层结构的激光扫描路径。

本发明涉及一种金基材料超声微球固结增材制造装置及方法，属于金属增材制造技术领域。包括工作台组件、焊头组件、线轴组件、放线组件和线夹组件，将超声固结技术与增材制造方法相结合，基于超声固结原理，采用电火花放电进行金丝烧球，通过打印头对金丝微球进行超声固结，结合XYZ三轴运动平台移动，实现黄金零件微球逐点累积成形。本发明克服了现有金属增材制造成形需要高温热源的缺陷，实现了在不引入高温热源的同时，可逐点编程成形工艺参数与材料，成形精度高于粉末床熔融增材制造工艺，且无需考虑成形过程中金属材料对激光等高能束的反射，将普通金属的机械物理性能与金的物理化学性能相结合，提高了金基材料的综合性能。

1.一种金基材料超声微球固结增材制造装置，其特征在于：包括工作台组件、焊头组件、线轴组件、放线组件和线夹组件，所述焊头组件包括换能器、变幅杆、劈刀和焊头接口板，其中换能器由螺栓固定在焊头接口板，变幅杆通过螺栓固定连接到换能器，劈刀固定连接到变幅杆，焊头接口板固定三轴运动平台的Z轴上，所述线夹组件通过螺栓连接至三轴运动平台，能实现Z轴方向的运动,所述线轴组件包括线轴、丝筒座板、玻璃罩，线轴通过螺栓固定在丝筒座板用来放置金丝，玻璃罩套在线轴外部保护金丝,丝筒座板通过螺栓与三轴运动平台的Z轴进行固定连接，放线组件通过螺栓固定安装在丝筒坐板下方，在打印过程中张紧和放松金线，所述工作台组件包括三轴运动平台、工作台、夹片一、基板、夹片二、电机蜗杆、Z轴支座、底座，其中夹片一、夹片二通过螺栓固定连接到工作台用来夹紧基板，工作台通过螺栓固定连接到三轴运动平台，实现XY方向的运动，三轴运动平台的Z轴通过螺栓固定在Z轴支座上，电机蜗杆固定连接在Z轴支座，带动装置Z向运动，三轴运动平台与Z轴支座通过螺栓连接到底座以固定整个装置。