曲面织造沉积策略

曲面成形一致性提升

一种用于复杂曲面电弧增材制造的织造沉积策略，通过多目标优化获得稳定一致的焊道，克服重力效应导致的成形不一致。

Ni, Mao · Yan, Zhou · Hu, Zeqi · 秦训鹏 · Xiong, Xiaochen · Ji, Feilong

International Journal of Mechanical Sciences 2023

参数信息

尺寸偏差

<1.55 %

表面不平度指数

<0.035

多道沉积整体厚度

2.4–2.9 mm

相邻焊道峰谷高度差

0.5 mm

技术优势

焊道尺寸稳定

在曲面不同位置沉积，焊道尺寸偏差小于 1.55%，表明织造策略有效抵抗重力影响。

表面形态均匀

焊道表面不平度指数低于 0.035，多道沉积整体厚度波动仅 0.5 mm，表面质量高。

全位置适用

在上坡和下坡焊接位置均能成形一致，克服了曲面几何导致的差异。

应用场景

• 曲面增材修复：直接修复曲面零部件，焊道尺寸稳定，减少后续加工量。
• 复杂结构再制造：在曲面基体上恢复复杂几何特征，避免重力导致的成形偏差。
• 异形构件增材制造：无需专用工装即可在自由曲面沉积，拓展 WAAM 可制造形状。