絲材增材制造工藝以金屬絲材為填加材料,具有生產(chǎn)成本低、成形精度高等特點(diǎn),在生產(chǎn)制造大型零件方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。本論文基于等離子電弧增材制造工藝,將其與雙填絲技術(shù)和熱絲焊接技術(shù)結(jié)合,提出一種新型雙熱填絲等離子電弧增材制造（Double Hot-Wire and Plasma arc Additive Manufacturing,DHW-PAM）工藝。以高氮鋼絲材和308L不銹鋼絲材為填加材料,進(jìn)行了熱填絲與冷填絲增材對(duì)比試驗(yàn)的研究,并深入探究了堆敷速度和填絲工藝在成形效率、顯微組織和力學(xué)性能等方面的影響規(guī)律。首先進(jìn)行了DHW-PAM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建。在原有等離子電弧增材制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用二套可獨(dú)立調(diào)節(jié)的送絲裝置送進(jìn)絲材,并采用二臺(tái)恒流電源進(jìn)行絲材加熱,從而構(gòu)成精密靈活可控的雙熱填絲增材制造裝置。在焊接電源電流電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上重新設(shè)計(jì)了熱絲電流電壓監(jiān)測(cè)模塊和增材過程層間溫度檢測(cè)模塊以及監(jiān)控和查詢軟件,完善了過程監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的DHW-PAM系統(tǒng)滿足雙熱填絲增材制造的需求,能夠?qū)﹄p熱填絲增材過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與過程特征判別,實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)范優(yōu)化。然后進(jìn)行高氮鋼單冷填絲和單熱填絲增材對(duì)比試驗(yàn)研究,探... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

增材制造系統(tǒng)及試樣橫截面

增材制造過

碩士學(xué)位論文雙熱填絲等離子電弧增材制造工藝與組織性能研究5兩個(gè)電弧能夠單獨(dú)控制，適用于所有材質(zhì)的絲材尤其是有色金屬的焊接和增材制造，其工作原理如圖1.3（b）所示；（3）高頻感應(yīng)加熱方式就是通過高頻電流對(duì)絲材進(jìn)行加熱。具體原理為高頻交變電流能夠產(chǎn)生高頻交變的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)能夠在絲材的表面形成渦流，從而使絲材在送進(jìn)電弧之前實(shí)現(xiàn)預(yù)熱，該方法的加熱速度快、效率高，并且能夠消除磁偏吹的現(xiàn)象，具體原理如圖1.3（c）所示。（a）電阻熱絲原理（b）電弧熱絲原理（c）高頻感應(yīng)熱絲原理圖1.3熱絲原理示意圖1.3.2熱填絲電弧增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀目前，熱填絲焊接技術(shù)在鎢極氬弧焊和激光焊領(lǐng)域已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，但對(duì)于將熱填絲方法應(yīng)用于增材制造領(lǐng)域的要求還難以滿足，因此各個(gè)研究機(jī)構(gòu)都在該領(lǐng)域進(jìn)行了深入地研究。FujunCao等[38]采用熱傳導(dǎo)的方式構(gòu)建了熱絲TIG焊接裝置，并建立了熱絲焊接溫度控制模型，該模型能夠?qū)⒔z材的加熱溫度穩(wěn)定的控制在220℃，然后將該熱絲TIG焊接工藝與傳統(tǒng)TIG焊接工藝進(jìn)行對(duì)比并探究了二種工藝的差別。試驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝能夠穩(wěn)定的送進(jìn)溫度為220℃的絲材，并將焊接效率提高到一倍以上，同時(shí)改善焊縫區(qū)的顯微組織、提高焊接接頭的力學(xué)性能。MarkusBambach等[39]將激光粉末增材、激光冷填絲增材和激光熱填絲增材三種工藝作對(duì)比，并對(duì)IN718增材試樣的表面成形、顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明，絲材增材制造的試樣表面成形質(zhì)量更高，且熱絲增材工藝能夠?qū)⒃嚇拥某尚涡侍岣叩?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3235650