高強(qiáng)鋼與奧氏體不銹鋼分層交疊結(jié)構(gòu)CMT增材試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-11 21:15
本課題以提高高強(qiáng)鋼的沖擊韌性為目標(biāo),借鑒生物貝殼珍珠母層分層交疊結(jié)構(gòu),主要研究高強(qiáng)鋼與奧氏體不銹鋼異種材質(zhì)分層交疊結(jié)構(gòu)機(jī)器人電弧增材工藝。本文在高強(qiáng)鋼單道單層和多道多層機(jī)器人增材的基礎(chǔ)上,開(kāi)展高強(qiáng)鋼與奧氏體不銹鋼分層交疊結(jié)構(gòu)的增材工藝試驗(yàn)研究,獲得了高強(qiáng)鋼單道單層、多道多層和異種材料分層交疊的塊狀樣件。高強(qiáng)鋼增材研究是異種材料分層交疊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),高強(qiáng)鋼單道單層良好的成形特性是本課題最基本的工藝要求,為此本文首先開(kāi)展了高強(qiáng)鋼單道單層工藝試驗(yàn)研究。本文采用ABB機(jī)器人增材制造系統(tǒng)和CMT工藝對(duì)高強(qiáng)鋼單道沉積成形特性進(jìn)行研究,制定了增材工藝窗口,并探索了各參數(shù)對(duì)焊道高度和寬度的影響程度,確定了單道單層宏觀成形的最佳工藝參數(shù)范圍:電弧運(yùn)動(dòng)速度范圍為36mm/s,送絲速度范圍為34m/min,擺動(dòng)幅度范圍為3.55mm。在高強(qiáng)鋼單道單層試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了高強(qiáng)鋼多道多層增材工藝研究,研究了層間溫度、擺動(dòng)幅度、送絲速度、電弧運(yùn)動(dòng)速度和增材路徑對(duì)高強(qiáng)鋼多道多層結(jié)構(gòu)件的組織和性能影響規(guī)律。結(jié)果顯示,當(dāng)層間溫度為100℃時(shí),結(jié)構(gòu)件的綜合力...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
珍珠層的微觀軟硬相間的微觀結(jié)構(gòu)
1緒論碩士學(xué)位論文4機(jī)接口用于編程實(shí)驗(yàn)過(guò)程并收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,機(jī)器人控制器用于協(xié)調(diào)機(jī)器人動(dòng)作和焊接過(guò)程,焊接電源用于控制焊接過(guò)程,工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)或鎢極氬弧焊(GTAW)焊槍的移動(dòng)。圖1.2WAAM設(shè)備的示意圖電弧增材技術(shù)可以進(jìn)一步分為熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW),鎢極氬弧焊(GTAW)和等離子弧焊(PAW)。GMAW在的焊絲和工件金屬之間形成電弧,GMAW可以使用各種焊接模式,如直流和脈沖焊接。冷金屬過(guò)渡焊接(CMT)作為一種優(yōu)化的GMAW焊接方法,由于其沉積速率高,熱輸入低[25],已被廣泛用于電弧增材制造。雙絲GMAW工藝用于制造具有高沉積速率的金屬物體[26],如圖1.3所示。盡管已經(jīng)指出雙絲體系有可能產(chǎn)生金屬間合金以及復(fù)合材料,但迄今為止在文獻(xiàn)中還沒(méi)有關(guān)于這一點(diǎn)的報(bào)道。為了提高沉積速率和材料效率,可以使用GTAW焊槍來(lái)提供旁路電流,如圖1.4所示。利用一定范圍內(nèi)的旁路電流沉積薄壁部件,可以使材料的利用率系數(shù)增加10%[27]。圖1.3雙絲GMAW焊槍的示意圖[26]
1緒論碩士學(xué)位論文4機(jī)接口用于編程實(shí)驗(yàn)過(guò)程并收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,機(jī)器人控制器用于協(xié)調(diào)機(jī)器人動(dòng)作和焊接過(guò)程,焊接電源用于控制焊接過(guò)程,工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)或鎢極氬弧焊(GTAW)焊槍的移動(dòng)。圖1.2WAAM設(shè)備的示意圖電弧增材技術(shù)可以進(jìn)一步分為熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW),鎢極氬弧焊(GTAW)和等離子弧焊(PAW)。GMAW在的焊絲和工件金屬之間形成電弧,GMAW可以使用各種焊接模式,如直流和脈沖焊接。冷金屬過(guò)渡焊接(CMT)作為一種優(yōu)化的GMAW焊接方法,由于其沉積速率高,熱輸入低[25],已被廣泛用于電弧增材制造。雙絲GMAW工藝用于制造具有高沉積速率的金屬物體[26],如圖1.3所示。盡管已經(jīng)指出雙絲體系有可能產(chǎn)生金屬間合金以及復(fù)合材料,但迄今為止在文獻(xiàn)中還沒(méi)有關(guān)于這一點(diǎn)的報(bào)道。為了提高沉積速率和材料效率,可以使用GTAW焊槍來(lái)提供旁路電流,如圖1.4所示。利用一定范圍內(nèi)的旁路電流沉積薄壁部件,可以使材料的利用率系數(shù)增加10%[27]。圖1.3雙絲GMAW焊槍的示意圖[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美海軍加強(qiáng)增材技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 吳始棟. 船舶物資與市場(chǎng). 2018(04)
[2]仿生材料3D打印[J]. 張靚,趙寧,徐堅(jiān). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2018(06)
[3]基于CMT焊接的雙金屬電弧增材成形件的組織和力學(xué)性能[J]. 劉志森,薛丁琪,韓紹華,鄧將華,王琳,姚立綱. 熱加工工藝. 2017(17)
[4]3D打印技術(shù)概述[J]. 汪瀚寧,吳琴,秦學(xué)文. 考試周刊. 2016(96)
[5]電子束選區(qū)熔化增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀分析[J]. 邢希學(xué),潘麗華,王勇,徐富家,王廷,蘇帥. 焊接. 2016(07)
[6]高性能金屬構(gòu)件的激光增材制造[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(09)
[7]貝殼在仿生材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 楊海月,何得雨,趙新艷,張光明,趙鑫,王成毓. 廣東化工. 2015(08)
[8]CMT工藝對(duì)Al-Cu合金電弧增材制造氣孔的影響[J]. 從保強(qiáng),丁佳洛. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[9]增材制造:實(shí)現(xiàn)宏微結(jié)構(gòu)一體化制造[J]. 李滌塵,賀健康,田小永,劉亞雄,張安峰,連芩,靳忠民,盧秉恒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]裝甲鋼焊接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚俊,張勇. 兵工學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]異質(zhì)材料與微結(jié)構(gòu)耦合仿生設(shè)計(jì)及其3D打印[D]. 趙徹.吉林大學(xué) 2017
[2]仿生貝殼珍珠質(zhì)材料的制備[D]. 劉睿.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)—功能仿生復(fù)合材料研究與設(shè)計(jì)[D]. 周武.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3393734
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
珍珠層的微觀軟硬相間的微觀結(jié)構(gòu)
1緒論碩士學(xué)位論文4機(jī)接口用于編程實(shí)驗(yàn)過(guò)程并收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,機(jī)器人控制器用于協(xié)調(diào)機(jī)器人動(dòng)作和焊接過(guò)程,焊接電源用于控制焊接過(guò)程,工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)或鎢極氬弧焊(GTAW)焊槍的移動(dòng)。圖1.2WAAM設(shè)備的示意圖電弧增材技術(shù)可以進(jìn)一步分為熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW),鎢極氬弧焊(GTAW)和等離子弧焊(PAW)。GMAW在的焊絲和工件金屬之間形成電弧,GMAW可以使用各種焊接模式,如直流和脈沖焊接。冷金屬過(guò)渡焊接(CMT)作為一種優(yōu)化的GMAW焊接方法,由于其沉積速率高,熱輸入低[25],已被廣泛用于電弧增材制造。雙絲GMAW工藝用于制造具有高沉積速率的金屬物體[26],如圖1.3所示。盡管已經(jīng)指出雙絲體系有可能產(chǎn)生金屬間合金以及復(fù)合材料,但迄今為止在文獻(xiàn)中還沒(méi)有關(guān)于這一點(diǎn)的報(bào)道。為了提高沉積速率和材料效率,可以使用GTAW焊槍來(lái)提供旁路電流,如圖1.4所示。利用一定范圍內(nèi)的旁路電流沉積薄壁部件,可以使材料的利用率系數(shù)增加10%[27]。圖1.3雙絲GMAW焊槍的示意圖[26]
1緒論碩士學(xué)位論文4機(jī)接口用于編程實(shí)驗(yàn)過(guò)程并收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,機(jī)器人控制器用于協(xié)調(diào)機(jī)器人動(dòng)作和焊接過(guò)程,焊接電源用于控制焊接過(guò)程,工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)或鎢極氬弧焊(GTAW)焊槍的移動(dòng)。圖1.2WAAM設(shè)備的示意圖電弧增材技術(shù)可以進(jìn)一步分為熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW),鎢極氬弧焊(GTAW)和等離子弧焊(PAW)。GMAW在的焊絲和工件金屬之間形成電弧,GMAW可以使用各種焊接模式,如直流和脈沖焊接。冷金屬過(guò)渡焊接(CMT)作為一種優(yōu)化的GMAW焊接方法,由于其沉積速率高,熱輸入低[25],已被廣泛用于電弧增材制造。雙絲GMAW工藝用于制造具有高沉積速率的金屬物體[26],如圖1.3所示。盡管已經(jīng)指出雙絲體系有可能產(chǎn)生金屬間合金以及復(fù)合材料,但迄今為止在文獻(xiàn)中還沒(méi)有關(guān)于這一點(diǎn)的報(bào)道。為了提高沉積速率和材料效率,可以使用GTAW焊槍來(lái)提供旁路電流,如圖1.4所示。利用一定范圍內(nèi)的旁路電流沉積薄壁部件,可以使材料的利用率系數(shù)增加10%[27]。圖1.3雙絲GMAW焊槍的示意圖[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美海軍加強(qiáng)增材技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 吳始棟. 船舶物資與市場(chǎng). 2018(04)
[2]仿生材料3D打印[J]. 張靚,趙寧,徐堅(jiān). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2018(06)
[3]基于CMT焊接的雙金屬電弧增材成形件的組織和力學(xué)性能[J]. 劉志森,薛丁琪,韓紹華,鄧將華,王琳,姚立綱. 熱加工工藝. 2017(17)
[4]3D打印技術(shù)概述[J]. 汪瀚寧,吳琴,秦學(xué)文. 考試周刊. 2016(96)
[5]電子束選區(qū)熔化增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀分析[J]. 邢希學(xué),潘麗華,王勇,徐富家,王廷,蘇帥. 焊接. 2016(07)
[6]高性能金屬構(gòu)件的激光增材制造[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(09)
[7]貝殼在仿生材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 楊海月,何得雨,趙新艷,張光明,趙鑫,王成毓. 廣東化工. 2015(08)
[8]CMT工藝對(duì)Al-Cu合金電弧增材制造氣孔的影響[J]. 從保強(qiáng),丁佳洛. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[9]增材制造:實(shí)現(xiàn)宏微結(jié)構(gòu)一體化制造[J]. 李滌塵,賀健康,田小永,劉亞雄,張安峰,連芩,靳忠民,盧秉恒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]裝甲鋼焊接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚俊,張勇. 兵工學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]異質(zhì)材料與微結(jié)構(gòu)耦合仿生設(shè)計(jì)及其3D打印[D]. 趙徹.吉林大學(xué) 2017
[2]仿生貝殼珍珠質(zhì)材料的制備[D]. 劉睿.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]結(jié)構(gòu)—功能仿生復(fù)合材料研究與設(shè)計(jì)[D]. 周武.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3393734
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