合金鋼激光熔絲沉積工藝及回火處理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 13:25
激光熔絲沉積(Wire and laser additive manufacturing,WLAM)技術(shù)是以高能激光束為能量源,以金屬絲材為原材料,在基板上層層疊加沉積金屬材料的成型技術(shù)。目前國內(nèi)外激光熔絲沉積研究多集中于金屬粉末,對(duì)金屬絲材增材制造研究較少,且對(duì)后處理的研究不多。本文以JS80合金鋼絲材為原材料,采用激光熔絲沉積技術(shù),成型單道單層、多道單層、單道多層以及多道多層材料;并對(duì)單道單層和雙道單層材料進(jìn)行回火處理。首先,對(duì)單道單層沉積層的形貌、微結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,單道單層沉積試樣由沉積區(qū)、熱影響區(qū)、基體組成,沉積區(qū)和基體冷速不同,故各區(qū)域組織不同,熱影響區(qū)硬度遠(yuǎn)高于沉積區(qū)。通過控制變量法研究工藝參數(shù)與沉積層質(zhì)量的關(guān)系,對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。沉積層的寬高比、接觸角、稀釋率隨激光功率、送絲速度變化而變化,掃描速度對(duì)其影響不大。通過正交試驗(yàn)法得知激光功率和送絲速度對(duì)其宏觀特征影響較大,得出最優(yōu)工藝參數(shù)。激光功率和送絲速度對(duì)沉積層組織以及硬度均有影響。為了調(diào)控單道單層試樣的組織和性能,對(duì)其進(jìn)行回火處理。隨著回火溫度的提高,組織不斷發(fā)生變化,硬度逐漸降低。400℃回火后,沉積...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子束熔絲沉積示意圖
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 技術(shù)制備 Al-Si 合金,得到了致密度為 99.81%的 4043 鋁硅合金材料上的性能接近,強(qiáng)度和塑性良好。和 WLAM 技術(shù)相似,掃描速度、送流、加速電壓對(duì)沉積層質(zhì)量和形貌影響很大。美國學(xué)者 Karen M. T速電壓對(duì) EBF 成形 2219 鋁合金熱影響區(qū)深度、寬度以及沉積層高度圖 1.2 所示,隨著加速電壓變化,沉積層和熱影響區(qū)深度變化不大,;隨成形高度增加,沉積層和熱影響區(qū)深度變化不大;但沉積層寬度
第 1 章 緒論造形成的組織和性能不均勻的材料進(jìn)一步優(yōu)化,使性能得到進(jìn)的使用環(huán)境[41]。已經(jīng)在鋼、鈦合金、鋁合金、鎳基合金等金屬材料的增材制造增材制造鋼鐵材料熱處理研究現(xiàn)狀造鋼具有極其復(fù)雜的微觀組織,如馬氏體、貝氏體、奧氏體、固溶體,容易在成形件內(nèi)部存在較大的組織應(yīng)力;因?yàn)樵霾闹茣?huì)形成大量的熔池,冷卻后熔池邊界存留在材料內(nèi)部。在增材大的溫度梯度,這會(huì)在成形零件內(nèi)部引起大的熱應(yīng)力,導(dǎo)致零,通過熱處理可有效改善以上問題[42]。目前常見的增材制造鋼的統(tǒng)方法制造的鋼的熱處理工藝,且傳統(tǒng)的熱處理工藝,如熱等、淬火、回火等均在金屬增材制造后處理上得到應(yīng)用[43-48]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子束熔絲沉積4043/4074鋁合金的組織與力學(xué)性能[J]. 于菁,王繼杰,倪丁瑞,肖伯律,馬宗義,潘興龍. 精密成形工程. 2018(02)
[2]增材制造骨科植入型醫(yī)療器械的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 張世慶,孫嘉懌,陳成,劉斌. 生物骨科材料與臨床研究. 2018(01)
[3]熱處理對(duì)激光增材制造Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr鈦合金顯微組織和力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 朱言言,陳博,湯海波,程序,王華明,李佳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(01)
[4]激光增材制造鋼的后熱處理研究現(xiàn)狀[J]. 李福泉,孟祥旭,董志宏,彭曉. 精密成形工程. 2018(01)
[5]EBM成形零件后處理工藝研究[J]. 閆景玉,馬俊飛,陳龍,陳雷,黃海龍,陳玉娟. 教練機(jī). 2016(02)
[6]激光/電弧增材制造金屬的熱處理工藝研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 董博倫,柏久陽,林三寶,范成磊,楊雨晨,徐艷利,李瑞,侯兆濱. 焊接. 2016(04)
[7]中國首個(gè)3D打印人體植入物獲CFDA注冊(cè)批準(zhǔn)[J]. 仰東萍,蔡宏. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2015(05)
[8]光纖激光送絲熔覆修復(fù)工藝研究[J]. 李凱斌,李東,劉東宇,裴廣玉. 中國激光. 2014(11)
[9]金屬增材制造技術(shù)在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 鞏水利,鎖紅波,李懷學(xué). 航空制造技術(shù). 2013(13)
[10]激光立體成形300M超高強(qiáng)度鋼的組織演化[J]. 楊海歐,宋夢(mèng)華,楊東輝,林鑫,陳靜,黃衛(wèi)東. 應(yīng)用激光. 2011(05)
碩士論文
[1]高強(qiáng)度緊固件用42CrMo鋼的組織和力學(xué)性能研究[D]. 徐飛.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]薄壁構(gòu)件等離子弧增材制造成形特性及尺寸控制[D]. 溫斌和.南京理工大學(xué) 2016
[3]不銹鋼絲基激光增材制造成形工藝研究[D]. 申發(fā)明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]激光光內(nèi)同軸送絲熔覆快速制造技術(shù)研究[D]. 李洪遠(yuǎn).蘇州大學(xué) 2012
[5]高頻微鍛造對(duì)激光成形成形304不銹鋼試件力學(xué)性能的影響[D]. 余金水.南華大學(xué) 2012
[6]激光光內(nèi)同軸送絲熔覆工藝研究[D]. 楊國家.蘇州大學(xué) 2008
本文編號(hào):3355684
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子束熔絲沉積示意圖
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 技術(shù)制備 Al-Si 合金,得到了致密度為 99.81%的 4043 鋁硅合金材料上的性能接近,強(qiáng)度和塑性良好。和 WLAM 技術(shù)相似,掃描速度、送流、加速電壓對(duì)沉積層質(zhì)量和形貌影響很大。美國學(xué)者 Karen M. T速電壓對(duì) EBF 成形 2219 鋁合金熱影響區(qū)深度、寬度以及沉積層高度圖 1.2 所示,隨著加速電壓變化,沉積層和熱影響區(qū)深度變化不大,;隨成形高度增加,沉積層和熱影響區(qū)深度變化不大;但沉積層寬度
第 1 章 緒論造形成的組織和性能不均勻的材料進(jìn)一步優(yōu)化,使性能得到進(jìn)的使用環(huán)境[41]。已經(jīng)在鋼、鈦合金、鋁合金、鎳基合金等金屬材料的增材制造增材制造鋼鐵材料熱處理研究現(xiàn)狀造鋼具有極其復(fù)雜的微觀組織,如馬氏體、貝氏體、奧氏體、固溶體,容易在成形件內(nèi)部存在較大的組織應(yīng)力;因?yàn)樵霾闹茣?huì)形成大量的熔池,冷卻后熔池邊界存留在材料內(nèi)部。在增材大的溫度梯度,這會(huì)在成形零件內(nèi)部引起大的熱應(yīng)力,導(dǎo)致零,通過熱處理可有效改善以上問題[42]。目前常見的增材制造鋼的統(tǒng)方法制造的鋼的熱處理工藝,且傳統(tǒng)的熱處理工藝,如熱等、淬火、回火等均在金屬增材制造后處理上得到應(yīng)用[43-48]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子束熔絲沉積4043/4074鋁合金的組織與力學(xué)性能[J]. 于菁,王繼杰,倪丁瑞,肖伯律,馬宗義,潘興龍. 精密成形工程. 2018(02)
[2]增材制造骨科植入型醫(yī)療器械的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 張世慶,孫嘉懌,陳成,劉斌. 生物骨科材料與臨床研究. 2018(01)
[3]熱處理對(duì)激光增材制造Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr鈦合金顯微組織和力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 朱言言,陳博,湯海波,程序,王華明,李佳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(01)
[4]激光增材制造鋼的后熱處理研究現(xiàn)狀[J]. 李福泉,孟祥旭,董志宏,彭曉. 精密成形工程. 2018(01)
[5]EBM成形零件后處理工藝研究[J]. 閆景玉,馬俊飛,陳龍,陳雷,黃海龍,陳玉娟. 教練機(jī). 2016(02)
[6]激光/電弧增材制造金屬的熱處理工藝研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 董博倫,柏久陽,林三寶,范成磊,楊雨晨,徐艷利,李瑞,侯兆濱. 焊接. 2016(04)
[7]中國首個(gè)3D打印人體植入物獲CFDA注冊(cè)批準(zhǔn)[J]. 仰東萍,蔡宏. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2015(05)
[8]光纖激光送絲熔覆修復(fù)工藝研究[J]. 李凱斌,李東,劉東宇,裴廣玉. 中國激光. 2014(11)
[9]金屬增材制造技術(shù)在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 鞏水利,鎖紅波,李懷學(xué). 航空制造技術(shù). 2013(13)
[10]激光立體成形300M超高強(qiáng)度鋼的組織演化[J]. 楊海歐,宋夢(mèng)華,楊東輝,林鑫,陳靜,黃衛(wèi)東. 應(yīng)用激光. 2011(05)
碩士論文
[1]高強(qiáng)度緊固件用42CrMo鋼的組織和力學(xué)性能研究[D]. 徐飛.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]薄壁構(gòu)件等離子弧增材制造成形特性及尺寸控制[D]. 溫斌和.南京理工大學(xué) 2016
[3]不銹鋼絲基激光增材制造成形工藝研究[D]. 申發(fā)明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]激光光內(nèi)同軸送絲熔覆快速制造技術(shù)研究[D]. 李洪遠(yuǎn).蘇州大學(xué) 2012
[5]高頻微鍛造對(duì)激光成形成形304不銹鋼試件力學(xué)性能的影響[D]. 余金水.南華大學(xué) 2012
[6]激光光內(nèi)同軸送絲熔覆工藝研究[D]. 楊國家.蘇州大學(xué) 2008
本文編號(hào):3355684
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3355684.html
最近更新
教材專著