甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃 兰州 730050

1 三维焊接快速成型技术研究现状

弧焊快速成型技术，也称成型焊接（shape welding），该技术的发展最早可以追溯到20世纪60年代。随着技术的发展，弧焊快速成型技术的研究取得了突破性的成果，主要包含等离子弧焊（Plasma-Arc Welding,PAW）、熔化极气体保护焊（Gas Metal Arc Welding,GMAW）、非熔化极气体保护焊（Gas Tungsten Arc Welding,GTAW），特别是在此基础上，发展出了结合熔化极气体保护电弧与增材（Additive Manufacturing,AM）制造优势的GMA-AM技术[1]。

快速成型技术最初在国外被实践应用，例如，德国Shulzer与Krupp Thyssen两家公司应用此技术生产形状简单的大型压力容器；美国Babcack & Wilcox公司最开始应用等离子混合焊与熔化极气体保护焊进行奥氏体不锈钢大型零件的生产任务；美国Rools ROYCE航空集团应用这项技术制造了性能较高的合金零件、Ni基与Ti基的材料飞行器零部件。随着快速成型技术的不断发展，结合焊接工艺和快速成型基本原理，可以达到直接制造或原形制造产品零部件的目的，因此，三维焊接技术（3D Welding）迎来了快速发展时期。全功能三维柔性焊接工装平台如图1所示。

图1 全功能三维柔性焊接工装平台

现阶段，快速成型技术的研究主要将发展重点聚焦于激光熔敷和激光烧结领域，未能在弧焊快速成型方面给予足够投入。各大研究机构快速成型技术的研究方向及成果如表1所示。

表1 各大研究机构快速成型技术的研究方向及成果

英国诺丁汉大学相关研究团队应用六轴焊接机器人与熔化极气体保护焊接工艺相结合的方式，实现了零件三维焊接快速成型。……