基于CMT的不銹鋼電弧增材制造溫度
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 05:44
電弧增材制造是以電弧為熱源,均勻送入的焊絲為熔覆材料,直接快速成型致密度高、力學(xué)性能優(yōu)良的金屬復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,可極大提高材料的利用率、生產(chǎn)效率和制造技術(shù)的核心競爭力。課題基于CMT的不銹鋼增材制造技術(shù),以成型直壁件為研究對象,對增材制造過程中的溫度場、應(yīng)力場、增材制造工藝及成型件組織性能開展了研究。首先對不銹鋼CMT增材制造過程中的溫度場及應(yīng)力場進(jìn)行了研究。建立了基于SYSWELD的增材制造有限元模型,對比了同向連續(xù)增材制造、S形連續(xù)增材制造及S形間隔時(shí)間增材制造三種常用的電弧增材制造路徑下溫度場及應(yīng)力場,其結(jié)果表明,基板對前四層熔覆層的冷卻速率影響較大,且基板能夠影響的層數(shù)與增材制造方式無關(guān);熔覆層的溫度在其上熔覆一定層數(shù)后趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定后的溫度在奧氏體不銹鋼敏感化溫度區(qū)間以下,且控制層間溫度可以獲得較小的穩(wěn)定溫度值;CMT在連續(xù)熔覆時(shí)熱累積作用不明顯。奧氏體不銹鋼增材制造后殘余應(yīng)力大于屈服強(qiáng)度;同向增材制造時(shí)出現(xiàn)較大的殘余應(yīng)力及變形;S形連續(xù)增材制造時(shí)殘余應(yīng)力分布特點(diǎn)為較大的應(yīng)力分布在較小的區(qū)域,而控制層間溫度時(shí)表現(xiàn)為較小的應(yīng)力分布在較大的區(qū)域,且都呈現(xiàn)對稱分布;增材制造過程中的重?zé)嶙?..
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2等離子弧增材制造工藝與成型??胡曉冬口3]等進(jìn)行了脈沖等離子增材制造研究,其使用的填充焊絲為0.4mm的304L??不誘鋼焊絲
?Ab??齡?鄰??圖1.4增材制造一乳制系統(tǒng)??二、TIG電弧增材制造技術(shù)??由于TIG増材制造時(shí)采用不可炫化的鶴極,要想煉化填充材料實(shí)現(xiàn)層層制造,必須??要有獨(dú)立的送絲系統(tǒng)。該成型方法通過外加的送絲系統(tǒng)將焊絲勻速送至鶴極氨弧與基板??之間烙化形成致密焊縫,按規(guī)劃路徑層層堆積,形成想耍的成型結(jié)構(gòu)件。??HuijunWangW踏行了基于變極性媽極氨。ǎ郑校牵裕粒祝┑模矗埃矗炽U合金增材制造??工藝實(shí)驗(yàn)。主要研究了在不同的焊接電流、煉覆速度,和送絲速度條件下,單道多層成??型形貌;不同烙覆層之間的成型對比及圓筒件的成型制造和組織分析。建立了工藝參數(shù)??與單層成形的關(guān)系模型,分析了筒體件沿沉積方向上的組織變化,指出組織的轉(zhuǎn)變的差??異性源于隨著高度增加,散熱條件變得較為苛刻,組織沿?zé)崃鲾U(kuò)散速度最快方向生長傾??向性變強(qiáng);如圖1.5所示為其所得到的筒形侶合金旋轉(zhuǎn)體。??5??
圖1.4增材制造一乳制系統(tǒng)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國外電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 田彩蘭,陳濟(jì)輪,董鵬,何京文,王耀江. 航天制造技術(shù). 2015(02)
[2]電子束快速成形Ti-6Al-4V合金的組織與性能(英文)[J]. 鎖紅波,陳哲源,劉建榮,鞏水利,肖建中. 稀有金屬材料與工程. 2014(04)
[3]增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵. 機(jī)械制造與自動化. 2013(04)
[4]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)
[5]脈沖等離子弧快速成形Inconel 625組織性能研究[J]. 徐富家,呂耀輝,劉玉欣,何鵬,舒鳳遠(yuǎn),徐濱士. 材料工程. 2012(11)
[6]固溶處理溫度對304奧氏體不銹鋼敏化與晶間腐蝕的影響[J]. 張根元,吳晴飛. 腐蝕與防護(hù). 2012(08)
[7]焊接速度對18-8不銹鋼堆焊層組織形態(tài)的影響[J]. 張志璽,包曄峰,楊可,蔣永鋒. 電焊機(jī). 2012(05)
[8]金屬零件直接快速制造技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 張海鷗,王超,胡幫友,蔣疆,鄒海平,王桂蘭. 航空制造技術(shù). 2010(08)
[9]焊接快速成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李超,朱勝,沈燦鐸,柳建. 中國表面工程. 2009(03)
[10]MIG焊熔敷快速成形溫度場數(shù)值模擬[J]. 趙繼勛,朱勝,孟凡軍,李超. 焊接技術(shù). 2009(01)
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接殘余應(yīng)力與變形的研究[D]. 劉煥軍.西南交通大學(xué) 2012
[2]UV固化設(shè)備及工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 楊坤.上海交通大學(xué) 2009
[3]基于SYSWELD的三維瞬態(tài)GTAW溫度場與應(yīng)力場的有限元分析[D]. 李瑞英.中國石油大學(xué) 2008
本文編號:3500316
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2等離子弧增材制造工藝與成型??胡曉冬口3]等進(jìn)行了脈沖等離子增材制造研究,其使用的填充焊絲為0.4mm的304L??不誘鋼焊絲
?Ab??齡?鄰??圖1.4增材制造一乳制系統(tǒng)??二、TIG電弧增材制造技術(shù)??由于TIG増材制造時(shí)采用不可炫化的鶴極,要想煉化填充材料實(shí)現(xiàn)層層制造,必須??要有獨(dú)立的送絲系統(tǒng)。該成型方法通過外加的送絲系統(tǒng)將焊絲勻速送至鶴極氨弧與基板??之間烙化形成致密焊縫,按規(guī)劃路徑層層堆積,形成想耍的成型結(jié)構(gòu)件。??HuijunWangW踏行了基于變極性媽極氨。ǎ郑校牵裕粒祝┑模矗埃矗炽U合金增材制造??工藝實(shí)驗(yàn)。主要研究了在不同的焊接電流、煉覆速度,和送絲速度條件下,單道多層成??型形貌;不同烙覆層之間的成型對比及圓筒件的成型制造和組織分析。建立了工藝參數(shù)??與單層成形的關(guān)系模型,分析了筒體件沿沉積方向上的組織變化,指出組織的轉(zhuǎn)變的差??異性源于隨著高度增加,散熱條件變得較為苛刻,組織沿?zé)崃鲾U(kuò)散速度最快方向生長傾??向性變強(qiáng);如圖1.5所示為其所得到的筒形侶合金旋轉(zhuǎn)體。??5??
圖1.4增材制造一乳制系統(tǒng)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國外電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 田彩蘭,陳濟(jì)輪,董鵬,何京文,王耀江. 航天制造技術(shù). 2015(02)
[2]電子束快速成形Ti-6Al-4V合金的組織與性能(英文)[J]. 鎖紅波,陳哲源,劉建榮,鞏水利,肖建中. 稀有金屬材料與工程. 2014(04)
[3]增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵. 機(jī)械制造與自動化. 2013(04)
[4]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)
[5]脈沖等離子弧快速成形Inconel 625組織性能研究[J]. 徐富家,呂耀輝,劉玉欣,何鵬,舒鳳遠(yuǎn),徐濱士. 材料工程. 2012(11)
[6]固溶處理溫度對304奧氏體不銹鋼敏化與晶間腐蝕的影響[J]. 張根元,吳晴飛. 腐蝕與防護(hù). 2012(08)
[7]焊接速度對18-8不銹鋼堆焊層組織形態(tài)的影響[J]. 張志璽,包曄峰,楊可,蔣永鋒. 電焊機(jī). 2012(05)
[8]金屬零件直接快速制造技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 張海鷗,王超,胡幫友,蔣疆,鄒海平,王桂蘭. 航空制造技術(shù). 2010(08)
[9]焊接快速成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李超,朱勝,沈燦鐸,柳建. 中國表面工程. 2009(03)
[10]MIG焊熔敷快速成形溫度場數(shù)值模擬[J]. 趙繼勛,朱勝,孟凡軍,李超. 焊接技術(shù). 2009(01)
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接殘余應(yīng)力與變形的研究[D]. 劉煥軍.西南交通大學(xué) 2012
[2]UV固化設(shè)備及工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 楊坤.上海交通大學(xué) 2009
[3]基于SYSWELD的三維瞬態(tài)GTAW溫度場與應(yīng)力場的有限元分析[D]. 李瑞英.中國石油大學(xué) 2008
本文編號:3500316
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