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综述
机器人电弧增材制造技术研究现状与趋势*
11,2345
林泓延姚屏李道良梁道赞周亢
（1.广东技术师范大学2.广东技术师范大学天河学院3.中华人民共和国番禺海关
4.广东奇正科技有限公司5.北京理工大学）
摘要：2
金属材料增材制造技术是当前先进制造领域前沿热点之一。相比于电子束、激光种增材制造技术，
电弧增材制造技术具有成形效率高和成本低等优点。围绕当前机器人电弧增材研究平台、电弧增材成形形貌控制
和成形件的组织性能分析等内容，阐述电弧增材制造技术的研究现状与主要研究方向，探讨电弧增材制造技术存
在的缺陷以及未来发展需要聚焦的问题。
关键词：机器人焊接；电弧增材制造；质量控制；组织性能
0引言究人员的重视。机器人WAAM平台主要由焊接机器
人、焊机、协同控制系统、控制柜和焊接工作台等部
增材制造（additivemanufacturing,AM）技术，
分构成，如图1所示。
又称3D打印技术，是基于离散-堆积原理，由零件三
维数据驱动，采用材料逐层累加的方法制造实体构件
焊接机器人
焊机
的快速成形技术。该成形技术与材料去除技术相比，
[1]
节约原材料，降低生产成本。
协同控
金属增材制造技术主要有激光、电子束和电弧3制系统
种，其中激光技术和电子束技术在制造大型复杂成形
焊接工
构件时有一定的局限性。为解决这一问题，国内外学
作台
者开始研究电弧增材制造（wireandarcadditive
控制柜
manufacture,WAAM）技术。WAAM是以电弧为载
能束，采用逐层堆焊的方式制造金属实体构件。该技
术主要基于TIG焊（tungsteninertgaswelding）、MIG
1WAAM
焊（meltinertgaswelding）和SAW焊（submergedarc图机器人平台
welding）等焊接技术发展而来，成形构件由全焊缝构
当前很多研究机构都在进行机器人WAAM技术
[2]
成，化学成分均匀，致密度高。虽然成形表面质量
研究，国内部分研究机构利用机器人进行增材制造情
较低，但比起激光、电子束增材制造等技术，WAAM
况如表1所示。
技术更适合复杂成形构件的制造。
由表1可知，目前研究机构在机器人增材制造平
1主要平台与技术
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