本文關(guān)鍵詞：鋁合金攪拌摩擦增材制造工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前金屬零件的常用的增材制造方法有:激光直接沉積、激光選區(qū)熔化、電子束熔絲沉積成形、電子束選區(qū)熔化、等離子電弧熔絲沉積、超聲增材法等。但上述方法均有其各自的適用范圍和局限性,尤其對(duì)于鋁合金等輕合金的增材技術(shù)上沒有大的進(jìn)展。因此,需要開發(fā)一種新的增材制造方法來更好地實(shí)現(xiàn)鋁合金等材料的增材制造。本研究采用自制的成形工具和專用夾具�；跀嚢枘Σ梁咐碚�,在國(guó)內(nèi)率先提出采用了綠色、環(huán)保的固相焊接方法對(duì)5A03鋁合金進(jìn)行增材制造。本文對(duì)無傾角成形工具和增材夾具進(jìn)行了研制,研究了工藝參數(shù)對(duì)鋁合金攪拌摩擦增材制造成形的影響,并對(duì)攪拌摩擦增材制造方法進(jìn)行了探索。本文系統(tǒng)地研究了工藝參數(shù)對(duì)攪拌摩擦增材制造成形的影響。研究結(jié)果表明:雙線型成形工具的增材區(qū)成形良好。隨著行進(jìn)速度提高,單道增材寬度、界面遷移高度和遷移寬度值均減小。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為60r/min,行進(jìn)速度為60mm/min時(shí),界面遷移量較小,單道增材寬度較大。增材間距大時(shí),會(huì)有兩道次間的未結(jié)合界面和遷移界面缺陷;隨間距減小,未結(jié)合界面逐漸轉(zhuǎn)變成遷移界面;當(dāng)間距達(dá)到某個(gè)值時(shí),遷移界面消失。增材間距為4mm時(shí),逆向增材與同向增材相比,能有效地抑制并消除向增材區(qū)中心遷移的界面,因此可獲得較大的有效增材寬度。轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)同向和逆向增材成形的影響各不相同。同向增材時(shí),邊緣角γ和界面遷移寬度D對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑變化較敏感,界面遷移高度H和有效增材寬度W對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑變化不敏感。逆向增材時(shí),界面遷移高度H、界面遷移角度β對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑變化較敏感,有效增材寬度W對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑變化不敏感。重點(diǎn)對(duì)鋁合金攪拌摩擦增材制造成形控制進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:本文提出的攪拌摩擦增材規(guī)劃和計(jì)算方法,能夠較準(zhǔn)確地對(duì)總增材寬度Dr、增材高度Hr和增材率ξ進(jìn)行預(yù)測(cè)控制。通過組織分析發(fā)現(xiàn),軸肩影響區(qū)的晶粒具有方向性,增材核心區(qū)的晶粒為均勻細(xì)小等軸晶,無方向性。通過性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),攪拌摩擦增材體在拉伸性能上存在各向異性。攪拌摩擦增材體的水平方向抗拉強(qiáng)度超過基材5%以上。垂直方向抗拉強(qiáng)度達(dá)到基材85%以上。每層顯微硬度曲線呈 W‖型分布。垂直方向上顯微硬度存在梯度,上層顯微硬度高于下層,總體增材區(qū)顯微硬度不低于基材。
【關(guān)鍵詞】：攪拌摩擦增材制造 成形工具 界面遷移 工藝參數(shù) 增材率 抗拉強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH16;TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的目的及意義10-11
• 1.2 金屬增材制造的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 激光增材制造11-13
• 1.2.2 電子束增材制造13-15
• 1.2.3 其他增材制造方法15-17
• 1.3 攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 課題的研究?jī)?nèi)容19-20
• 第2章 試驗(yàn)材料的制備及試驗(yàn)方法20-26
• 2.1 試驗(yàn)條件20-21
• 2.1.1 試驗(yàn)材料20-21
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-26
• 2.2.1 工藝參數(shù)試驗(yàn)21-22
• 2.2.2 塊體攪拌摩擦增材試驗(yàn)22-23
• 2.2.3 橢圓殼體的攪拌摩擦增材制造23-24
• 2.2.4 金相試樣的制備和參量測(cè)量24
• 2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試24-26
• 第3章 增材成形工具和專用夾具的研制26-33
• 3.1 增材成形工具的研制26-29
• 3.1.1 增材成形工具的設(shè)計(jì)技術(shù)要求26-27
• 3.1.2 增材成形工具的設(shè)計(jì)方案27-29
• 3.2 增材專用夾具的設(shè)計(jì)29-32
• 3.2.1 基準(zhǔn)的選擇29-30
• 3.2.2 定位方式及定位件選擇30
• 3.2.3 夾緊方式及夾緊件選擇30
• 3.2.4 夾具總裝結(jié)構(gòu)和裝配方案30-32
• 3.3 小結(jié)32-33
• 第4章 工藝參數(shù)對(duì)攪拌摩擦增材成形的影響33-48
• 4.1 成形工具對(duì)增材區(qū)成形的影響33-36
• 4.2 行進(jìn)速度對(duì)增材成形的影響36-38
• 4.3 增材間距對(duì)增材成形的影響38-39
• 4.4 加工方向?qū)υ霾某尚蔚挠绊?/span>39-41
• 4.5 轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)增材成形的影響41-46
• 4.5.1 同向增材時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)增材成形的影響41-44
• 4.5.2 逆向增材時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)增材成形的影響44-46
• 4.6 小結(jié)46-48
• 第5章 鋁合金攪拌摩擦增材制造成形控制48-63
• 5.1 攪拌摩擦增材區(qū)宏觀特征48-50
• 5.1.1 水平方向攪拌摩擦增材特征分析48-49
• 5.1.2 垂直方向攪拌摩擦增材特征分析49-50
• 5.2 攪拌摩擦增材成形規(guī)劃50-54
• 5.2.1 增材區(qū)域表征50
• 5.2.2 攪拌摩擦增材數(shù)據(jù)計(jì)算方法50-51
• 5.2.3 規(guī)劃與實(shí)際成形51-54
• 5.3 攪拌摩擦增材的組織及力學(xué)性能54-58
• 5.3.1 攪拌摩擦增材組織54-55
• 5.3.2 拉伸性能55-57
• 5.3.3 顯微硬度57-58
• 5.4 攪拌摩擦增材缺陷分析58-62
• 5.4.1 增材區(qū)孔洞缺陷59-60
• 5.4.2 增材區(qū)結(jié)合缺陷60-62
• 5.5 小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論及展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
• 致謝71-72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王桂蘭;孫怡峰;柏興旺;張海鷗;;電磁場(chǎng)對(duì)電弧熔積快速成形溫度場(chǎng)及殘余應(yīng)力的影響[J];焊接技術(shù);2013年03期

2 陳靜,楊海歐,李延民,黃衛(wèi)東;激光快速成形過程中熔覆層的兩種開裂行為及其機(jī)理研究[J];應(yīng)用激光;2002年03期

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金攪拌摩擦增材制造工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：264461