赵 鹏，吕彦明,，周文军，潘 宇，白少昀

(江南大学 1.机械工程学院，2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，无锡 214122)

0 引 言

随着我国航空航天、国防军工等产业的不断发展，传统制造工艺已经很难满足其复杂零件的加工要求，制造业迫切需要新的加工方法来提高制造效率，降低成本，同时保证产品的可靠性。近年来，快速成形技术进入人们的视线并迅速得到重视与发展，电弧增材制造作为其重要分支亦成为研究热点之一。

电弧增材制造是一种以电弧为热源，基于逐层熔覆原理，利用弧焊工具和丝材直接堆焊生成零件的成形技术。电弧增材制造按引弧方式分为熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding, GMAW)、钨极惰性气体(Tungsten Inert Gas, TIG)保护焊、埋弧自动焊(Submerged Arc Welding, SAW)和等离子弧焊(Plasma Arc Welding, PAW)。其中，TIG焊具有电弧稳定、热输入小等特点，成为常用热源之一。焊道重叠是WAAM技术的本质。焊道横截面呈现光滑曲面形状，因此常近似地用抛物线、圆弧、余弦[1-4]3种函数曲线来表示，以便进行仿真和理论研究。DING等[1]通过曲线拟合建立单个焊道的模型，发现抛物线模型和余弦模型都可以准确拟合出单个焊缝。JUN等[5]发现送丝速度与焊接速度之比对焊道截面形状有一定影响，当比值小于12.5时，抛物线模型更准确，当比值在12.5～30.0时，圆弧模型更加准确。在焊道形状和尺寸参数中，最重要的为熔宽和余高，只有明确其与焊接工艺参数之间的关系，才能对不同工艺参数下的焊道尺寸进行预测，从而规划整个熔覆层的成形过程。徐健宁[6]采用二次通用旋转回归设计方法设计试验方案，通过对数据的统计检验，得出了置信度较高的以焊接电流、焊接速度和送丝速度为因子的焊缝几何尺寸回归方程。……