隨著汽車工業(yè)和航空工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)結(jié)構(gòu)件輕量化、大型化、整體化的要求越來越高。激光熔化沉積技術(shù)可以快速成型大型化整體化的構(gòu)件,具有成本低、材料利用率高、加工周期短等優(yōu)勢(shì)。AlSi10Mg合金具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn),這使得二者的結(jié)合成為近些年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文開展了AlSi10Mg合金LMD成型的研究,對(duì)成型工藝、顯微組織進(jìn)行了相關(guān)的研究和分析,利用ANSYS仿真軟件模擬了LMD成型時(shí)熔池中溫度場(chǎng)的分布,結(jié)合試驗(yàn)分析結(jié)果對(duì)組織轉(zhuǎn)變的原因進(jìn)行了驗(yàn)證,對(duì)AlSi10Mg合金激光熔化沉積塊體樣品的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。主要工作內(nèi)容如下:開展了AlSi10Mg合金LMD成型的單道次試驗(yàn),對(duì)各個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行探索,經(jīng)過研究表明:當(dāng)激光功率不斷的增大時(shí),沉積層的熔深和寬度都逐漸增大,高度變化不明顯,沉積層顯微組織中的氣孔先增加后減少,沉積層的顯微硬度先增大后減小;隨著掃描速度的不斷增大,沉積層的寬度和熔深以及高度都逐漸減小,沉積層顯微組織中的氣孔先增加后減少,沉積層的顯微硬度先增大后減小;隨著送粉速率的不斷增大,沉積層的寬度和熔深逐漸減小,高度不斷增大,沉積層顯微組織中... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光熔化沉積成型零件[9]a)銅合金火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件；b)內(nèi)置流道的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3成熔池,粉末被熔融為液態(tài)金屬落入熔池內(nèi)，快速冷卻凝固后形成一層沉積層[12]。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制結(jié)構(gòu)件的CAD模型圖，將其轉(zhuǎn)化成STL文件后進(jìn)行切片處理，根據(jù)每個(gè)輪廓的二維離散切片信息生成掃描路徑的數(shù)控代碼,使工件按照預(yù)定的掃面路徑移動(dòng)移動(dòng),從而成型處所需截面的幾何形狀[13-15]。逐層沉積累加,實(shí)現(xiàn)零件的增材制造。LMD成型示意圖與工作系統(tǒng)分別如圖1-2、圖1-3所示。圖1-2LMD成型過程示意圖圖1-3大族激光自主研發(fā)LMD裝置示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3成熔池,粉末被熔融為液態(tài)金屬落入熔池內(nèi)，快速冷卻凝固后形成一層沉積層[12]。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制結(jié)構(gòu)件的CAD模型圖，將其轉(zhuǎn)化成STL文件后進(jìn)行切片處理，根據(jù)每個(gè)輪廓的二維離散切片信息生成掃描路徑的數(shù)控代碼,使工件按照預(yù)定的掃面路徑移動(dòng)移動(dòng),從而成型處所需截面的幾何形狀[13-15]。逐層沉積累加,實(shí)現(xiàn)零件的增材制造。LMD成型示意圖與工作系統(tǒng)分別如圖1-2、圖1-3所示。圖1-2LMD成型過程示意圖圖1-3大族激光自主研發(fā)LMD裝置示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AlSi10Mg鋁合金激光熔化沉積顯微組織及力學(xué)性能[J]. 呂非,田宗軍,梁繪昕,謝德巧,沈理達(dá),肖猛.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]激光立體成形AlSi10Mg合金的微觀組織及力學(xué)性能[J]. 丁瑩,楊海歐,白靜,魏雷,陳靜,林鑫.  中國(guó)表面工程. 2018(04)
[3]金屬3D打印技術(shù)及其專用粉末特征與應(yīng)用[J]. 程玉婉,關(guān)航健,李博,肖志瑜.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[4]基體熱累積對(duì)鋁合金激光熔化沉積單道形貌的影響研究[J]. 馮秋娜,田宗軍,梁繪昕,高雪松,肖猛.  應(yīng)用激光. 2017(01)
[5]激光快速成形GH4169合金顯微組織與力學(xué)性能[J]. 杜博睿,張學(xué)軍,郭紹慶,李能,孫兵兵,唐思熠.  材料工程. 2017(01)
[6]激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊強(qiáng),魯中良,黃福享,李滌塵.  航空制造技術(shù). 2016(12)
[7]激光增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 田宗軍,顧冬冬,沈理達(dá),謝德巧,王東生.  航空制造技術(shù). 2015(11)
[8]金屬材料在增材制造技術(shù)中的研究進(jìn)展[J]. 胡捷,廖文俊,丁柳柳,胡陽(yáng).  材料導(dǎo)報(bào). 2014(S2)
[9]國(guó)外高能束增材制造技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與最新發(fā)展[J]. 陳濟(jì)輪,楊潔,于海靜.  航天制造技術(shù). 2014(04)
[10]激光熔覆單道沉積軌跡橫截面形貌變化規(guī)律研究[J]. 高士友,李健,李臣光,周野飛.  中國(guó)激光. 2013(05)

博士論文
[1]激光微燒結(jié)金屬粉末的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[D]. 殷杰.華中科技大學(xué) 2014
[2]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2014

碩士論文
[1]激光增材制造Al-12Si合金成形工藝與性能研究[D]. 史淑文.湖南大學(xué) 2016
[2]送粉式單道激光熔覆層橫截面形貌幾何模型研究[D]. 李臣光.燕山大學(xué) 2014
[3]激光快速成形316L/Inconel718功能梯度材料的研究[D]. 梁曉康.大連理工大學(xué) 2010
[4]激光快速成形金屬零件力學(xué)行為研究[D]. 楊健.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2939827