电子束熔丝增材制造技术广泛应用于航空航天及其它工业领域,但是,在电子束熔丝增材制造过程中,由于电子束流的功率较大,热输入比较集中,成形零件各部分温度梯度较大,会产生变形。为了抑制电子束熔丝增材制造过程中零件变形,提高成形质量,开展了电子束熔丝增材制造过程随行退火系统研制工作。主要进行了高均匀高响应频率磁场获取技术的研究、扫描线圈驱动功率放大电路和聚焦驱动电路的研制、高频偏转扫描信号获取技术的研究、随动阵列测温系统的研制、总体系统集成和性能检测分析等工作。针对电子束偏转扫描频率低以及扫描线圈磁场不均匀的问题,基于亥姆霍兹线圈的基本原理,研制了电子束偏转扫描线圈,经测试表明,线圈中通过3A电流时,描线圈内部所测各点磁感应强度均不小于1.1mT,最大差值为0.18mT,扫描线圈内部磁场强度分布较均匀,能够满足电子束高频偏转扫描时所需要的磁场强度和磁场均匀性;基于PID控制基本原理研制了高频扫描驱动电路和聚焦驱动电路,经测试,所研制的扫描驱动电路驱动所研制的扫描线圈,线圈中电流能够达到±3A、30k Hz高速变化,电流上升沿/下降沿时间均为17μS,所研制的聚焦驱动电路,在长达3小时的1A电流持续输出测试过程中,由于闭环反馈控制的设计,输出电流变仅有0.008A,电路稳定性较好;基于LabVIEW虚拟仪器编写了扫描信号发生控制程序,可读取TXT格式的G代码文件,扫描路径可任意变化,程序操作简便;采用压簧式K型热电偶设计了随行动态阵列测温系统,克服了红外测温面积有限、真空环境下设备易损坏、镜头易被金属蒸汽污染等问题,并基于Lab VIEW编写了温度数据采集控制程序,操作方便。将基于以上技术研制出的电子束熔丝增材制造随行退火系统集成于现在的电子束设备上,通过试验发现:在高压50kV、束流20mA、工作距离500mm、扫描频率15kHz,采用线型垂直扫描加边缘轮廓回型补偿扫描方法得到的温度场比较均匀,最大温度差12.5℃,抑制变形效果最好,最大变形量为1.81mm。