图2。5  机械臂外形尺寸及工作范围

 2。3  试验方法

  2。3。1  焊接试验

本次试验采用九轴协同双丝焊接机器人焊接，焊接控制系统为福尼斯（Fronius)KC2焊接控制柜进行焊接。焊接方式为熔化极惰性气体保护焊（MIG），保护气为2。5% O2+Ar，保护气流量为18L/min。文献综述

本实验焊接方式之所以选择机器人MIG焊，是因为熔化极惰性气体保护焊与其他焊接方法相比有如下优点[13]： 

①MIG焊保护气是纯惰性气体，没有氧化性，能有效避免金属氧化，焊接中也不会产生熔渣，在焊丝中甚至不需要加入脱氧剂，可以使用的焊丝可以是与具有母材同等成分；

②熔化极氩弧焊相较于CO2气体保护电弧焊，具有电弧稳定，金属熔滴过渡稳定，焊接产生飞溅少，焊缝成形美观等优点。

③熔化极气体保护焊与TIG焊相比较，由于电极是焊丝，电弧和焊丝的电流密度比较大，焊丝熔化化快，焊接效率高。而TIG焊由于钨极的承载电流能力相对于焊丝有限，且电流容易扩展不集中，所以TIG焊的功率密度受到制约，致使焊缝熔深较浅，熔敷速度不高，焊接速度较小和生产率低。

④MIG焊与埋弧焊相比，MIG焊的单层焊道宽度窄，厚度不大，有利于打印精度的控制，而埋弧焊由于单层焊道宽，厚度较大，更适合对打印精度要求不高的大型零的生成。

利用机器人进行电弧3D打印，可以达到数字化生产，自动化控制，连续生产，减少人为操作的影响。本文采用德国KUKA的焊接机器人和FroniusKC2控制柜来控制3D打印的焊枪的运动，提高了打印层的均匀性，获得了准确的打印轨迹，减少了人为工作 

量，提高了打印件精度。

    共焊接两道多层单道堆焊，每道有十层，均采用交错式、往复型向上增材的方式进行逐层堆焊。并且每焊一层，均用角磨机进行抛磨来预防下塌、起瘤等焊接缺陷。高氮钢-不锈钢双丝焊采用来回堆焊，第一层采用不锈钢焊丝在前，高氮钢焊丝在后的顺序焊接，第二层采用高氮钢焊丝在前，不锈钢焊丝在后的数序焊接，以此类推。并且每层不锈钢、高氮钢焊丝对应的电流电压不同。高氮钢堆焊层即采用纯高氮钢一道十层，向上堆焊。焊前进行了单层单道焊焊，挑出较好的焊接电流、电压等焊接工艺参数，图2。6为单层单道焊试样。