780MPa級低合金高強鋼電弧熔絲3D打印藥芯絲材研制及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-03 14:49
電弧熔絲3D打印是一種根據(jù)零件的三維模型,使用電弧作為熱源熔化金屬絲材層層堆積得到零構(gòu)件的制造技術(shù)。其不需要模具,組織均勻致密,是成形一些傳統(tǒng)制造方法無法成形的大型復雜零件的重要新方法。然而,目前電弧熔絲3D打印技術(shù)普遍借用傳統(tǒng)焊接用絲材作為堆積材料,尚沒有專門用于電弧熔絲3D打印的絲材。焊接過程考慮母材和焊材的相互作用,而電弧熔絲3D打印只需考慮堆積金屬的成分和性能,二者有很大的差異,因此,必須開發(fā)適用于電弧熔絲3D打印用的絲材。金屬型藥芯絲材是使用鋼帶包覆混合好的合金粉,再經(jīng)過多次拉拔減徑到一定的直徑得到的。相比實心和礦物粉型藥芯絲材,其具有無渣或少渣、熔敷效率高、成分調(diào)控方便等優(yōu)點,是電弧熔絲3D打印技術(shù)最有前途的絲材之一。針對電弧熔絲3D打印的特點,確定了一種780MPa級金屬型藥芯絲材的合金化體系,通過加入V形成碳化物來提高堆積金屬的強度,同時添加0.51%的NaF作為穩(wěn)弧劑,改善工藝性。對研制的金屬型藥芯絲材進行單層單道和多層多道堆積試驗,堆積金屬成形良好,沒有出現(xiàn)咬邊、氣孔、夾渣等缺陷;在電流從155250A變化過程中的飛濺率保...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Nb、V、Ti的碳化物或氮化物在奧氏體中的固溶度積Fig1-1Comparisonofsolidsolubilityproductsofcarbides
1-1 Nb、V、Ti 的碳化物或氮化物在奧氏體中的固溶Fig 1-1 Comparison of solid solubility products of carbidor nitrides of Nb,V and Ti in austenite
英國思克萊德大學的 Y.Li 等研究了 V 對低碳鋼焊接過程中再熱粗晶熱影響區(qū)織和性能的影響。研究表明,隨著 V 含量的增加,組織中 M-A 組元的數(shù)量和尺寸有增大的趨勢,這主要是由于 V 的存在,阻礙了 C 原子的擴散,阻礙了富 C 奧氏的分解,最終冷卻到室溫時形成 M-A 組元,而在性能方面,則表現(xiàn)為硬度的提高韌性的降低[47]。不難看出,微合金元素 V 對改善鋼的組織和性能有非常顯著的作用,但是目關(guān)于 V 對電弧熔絲 3D 打印過程中堆積金屬組織和性能影響的相關(guān)文獻報導較少因此,本文擬研究 V 在電弧熔絲 3D 打印堆積金屬中的存在形式及其對組織和性的影響機理。1.5 艦船艉軸架制造技術(shù)現(xiàn)狀艉軸架是大型艦船的重要結(jié)構(gòu)件,如圖 1-3 所示,主要用來支撐高速旋轉(zhuǎn)的螺推進器,保證艦船能正常穩(wěn)定地工作[48]。艉軸架在艦船行進過程中受到螺旋槳重力螺旋槳旋轉(zhuǎn)力等多種不平衡力的作用,因此要求艉軸架必須具有足夠的強度和剛度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔渣熔點對ENiCrMo-6焊條焊縫成形的影響[J]. 劉碩夫,杜學銘,趙祖良,蔡俊. 熱加工工藝. 2017(03)
[2]減少高強鋼用金屬粉芯藥芯焊絲飛濺的途徑[J]. 孟慶潤,周海龍,王勇. 焊接技術(shù). 2016(10)
[3]650MPa級V-N微合金化汽車大梁鋼強化機制研究[J]. 惠亞軍,潘輝,周娜,李瑞恒,李文遠,劉錕. 金屬學報. 2015(12)
[4]鎳、鉻對高強鋼金屬粉型藥芯焊絲熔敷金屬組織與性能的影響[J]. 薛飛飛,張英喬,孟慶潤,王寶. 電焊機. 2014(05)
[5]“3D打印” 助力C919大型客機[J]. 魏冷. 大飛機. 2013(01)
[6]金屬粉芯型藥芯焊絲熔滴過渡及飛濺觀察分析[J]. 王皇,劉海云,王寶,王勇,張英喬. 焊接學報. 2012(10)
[7]CO2焊接飛濺產(chǎn)生原因與防止方法探究[J]. 鄭海生. 機電工程技術(shù). 2011(08)
[8]Cr含量對低合金耐蝕管線鋼焊接接頭組織和性能的影響[J]. 胡麗華,張雷,許立寧,路民旭. 材料熱處理學報. 2010(03)
[9]國外金屬粉型藥芯焊絲簡介[J]. 喻萍,尹士科. 焊接. 2010 (02)
[10]熱連軋工藝生產(chǎn)厚規(guī)格X80管線鋼的工藝及組織性能[J]. 朱濤,江海濤,許洪汛,田志強,李忠義. 鋼鐵釩鈦. 2009(02)
碩士論文
[1]電弧增材制造技術(shù)控制系統(tǒng)的研制[D]. 房家鳴.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]基于FDM技術(shù)的3D打印路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 晁艷艷.長春工業(yè)大學 2016
[3]Mn和Al-Mg合金對無渣自保護藥芯焊絲工藝性能的影響[D]. 祝坤.南京航空航天大學 2013
本文編號:3319815
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Nb、V、Ti的碳化物或氮化物在奧氏體中的固溶度積Fig1-1Comparisonofsolidsolubilityproductsofcarbides
1-1 Nb、V、Ti 的碳化物或氮化物在奧氏體中的固溶Fig 1-1 Comparison of solid solubility products of carbidor nitrides of Nb,V and Ti in austenite
英國思克萊德大學的 Y.Li 等研究了 V 對低碳鋼焊接過程中再熱粗晶熱影響區(qū)織和性能的影響。研究表明,隨著 V 含量的增加,組織中 M-A 組元的數(shù)量和尺寸有增大的趨勢,這主要是由于 V 的存在,阻礙了 C 原子的擴散,阻礙了富 C 奧氏的分解,最終冷卻到室溫時形成 M-A 組元,而在性能方面,則表現(xiàn)為硬度的提高韌性的降低[47]。不難看出,微合金元素 V 對改善鋼的組織和性能有非常顯著的作用,但是目關(guān)于 V 對電弧熔絲 3D 打印過程中堆積金屬組織和性能影響的相關(guān)文獻報導較少因此,本文擬研究 V 在電弧熔絲 3D 打印堆積金屬中的存在形式及其對組織和性的影響機理。1.5 艦船艉軸架制造技術(shù)現(xiàn)狀艉軸架是大型艦船的重要結(jié)構(gòu)件,如圖 1-3 所示,主要用來支撐高速旋轉(zhuǎn)的螺推進器,保證艦船能正常穩(wěn)定地工作[48]。艉軸架在艦船行進過程中受到螺旋槳重力螺旋槳旋轉(zhuǎn)力等多種不平衡力的作用,因此要求艉軸架必須具有足夠的強度和剛度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔渣熔點對ENiCrMo-6焊條焊縫成形的影響[J]. 劉碩夫,杜學銘,趙祖良,蔡俊. 熱加工工藝. 2017(03)
[2]減少高強鋼用金屬粉芯藥芯焊絲飛濺的途徑[J]. 孟慶潤,周海龍,王勇. 焊接技術(shù). 2016(10)
[3]650MPa級V-N微合金化汽車大梁鋼強化機制研究[J]. 惠亞軍,潘輝,周娜,李瑞恒,李文遠,劉錕. 金屬學報. 2015(12)
[4]鎳、鉻對高強鋼金屬粉型藥芯焊絲熔敷金屬組織與性能的影響[J]. 薛飛飛,張英喬,孟慶潤,王寶. 電焊機. 2014(05)
[5]“3D打印” 助力C919大型客機[J]. 魏冷. 大飛機. 2013(01)
[6]金屬粉芯型藥芯焊絲熔滴過渡及飛濺觀察分析[J]. 王皇,劉海云,王寶,王勇,張英喬. 焊接學報. 2012(10)
[7]CO2焊接飛濺產(chǎn)生原因與防止方法探究[J]. 鄭海生. 機電工程技術(shù). 2011(08)
[8]Cr含量對低合金耐蝕管線鋼焊接接頭組織和性能的影響[J]. 胡麗華,張雷,許立寧,路民旭. 材料熱處理學報. 2010(03)
[9]國外金屬粉型藥芯焊絲簡介[J]. 喻萍,尹士科. 焊接. 2010 (02)
[10]熱連軋工藝生產(chǎn)厚規(guī)格X80管線鋼的工藝及組織性能[J]. 朱濤,江海濤,許洪汛,田志強,李忠義. 鋼鐵釩鈦. 2009(02)
碩士論文
[1]電弧增材制造技術(shù)控制系統(tǒng)的研制[D]. 房家鳴.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]基于FDM技術(shù)的3D打印路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 晁艷艷.長春工業(yè)大學 2016
[3]Mn和Al-Mg合金對無渣自保護藥芯焊絲工藝性能的影響[D]. 祝坤.南京航空航天大學 2013
本文編號:3319815
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