鋁合金薄壁殼體零部件在航空、航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但其加工時(shí)往往90%的材料被去除,對(duì)鋁合金材料和刀具材料造成了極大的浪費(fèi)。近年來(lái),增材制造技術(shù)的發(fā)展為這一問(wèn)題的解決提供了新的思路。電弧增材制造（Wire Arc Additive Manufacturing,WAAM）以逐層堆積的方式直接成形零件的近凈形狀,具有低成本和高沉積速率的優(yōu)點(diǎn),是金屬零件直接成形的重要研究方向。本文以鎢極惰性氣體保護(hù)焊（GTAW）技術(shù)為基礎(chǔ)。在零件成形控制研究中,提出通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)和反饋控制電弧長(zhǎng)度的方法,實(shí)現(xiàn)電弧檢測(cè)和成形控制,并設(shè)計(jì)了電弧長(zhǎng)度視覺(jué)檢測(cè)及反饋控制模塊。試驗(yàn)結(jié)果證明,該方法能夠有效的控制電弧長(zhǎng)度,保證沉積絲材和熔池過(guò)渡狀態(tài)的一致性。在增材制造系統(tǒng)搭建的基礎(chǔ)上,本文結(jié)合單層單道沉積層的尺寸和有限元溫度場(chǎng)模擬,通過(guò)正交試驗(yàn)的方法,研究了脈沖周期和沉積工藝參數(shù)（峰值電流、沉積速度、送絲速度）對(duì)沉積層尺寸的影響,確定5356鋁合金增材制造的工藝窗口。進(jìn)行了薄壁框架沉積層的工藝試驗(yàn),通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察了薄壁框架沉積層的氣孔分布和顯微組織,并利用圖像統(tǒng)計(jì)方法研究了沉積層氣孔和晶粒的分布規(guī)律,分析了成形過(guò)... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

燃燒室環(huán)形零件[8]

第 1 章 緒 論等人[19]采用 CMT 工藝進(jìn)行了電弧增材制造，研究了不同掃描軌跡對(duì)薄板焊度的影響。劉一博等人[20]利用 CMT 系統(tǒng)研究了縱向磁場(chǎng)在鋁/鋼增材制造機(jī)理，結(jié)果表明，外加磁場(chǎng)可以改變電弧等離子體的運(yùn)動(dòng)行為，這影響了電表面和熔池內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)。試驗(yàn)表明，冷金屬過(guò)渡技術(shù)解決了 GMAW 飛不穩(wěn)定的問(wèn)題，但因其焊接熔滴過(guò)渡形式所限，CMT 技術(shù)不適用增材沉積接的工況，這限制了其在厚壁零件等領(lǐng)域的應(yīng)用。

第 1 章 緒 論等人[19]采用 CMT 工藝進(jìn)行了電弧增材制造，研究了不同掃描軌跡對(duì)薄板焊度的影響。劉一博等人[20]利用 CMT 系統(tǒng)研究了縱向磁場(chǎng)在鋁/鋼增材制造機(jī)理，結(jié)果表明，外加磁場(chǎng)可以改變電弧等離子體的運(yùn)動(dòng)行為，這影響了電表面和熔池內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)。試驗(yàn)表明，冷金屬過(guò)渡技術(shù)解決了 GMAW 飛不穩(wěn)定的問(wèn)題，但因其焊接熔滴過(guò)渡形式所限，CMT 技術(shù)不適用增材沉積接的工況，這限制了其在厚壁零件等領(lǐng)域的應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于電弧增材制造的截面掃描軌跡規(guī)劃[J]. 孫清潔,桑海波,劉一搏,馮吉才.  焊接學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]磁場(chǎng)作用下鋁/鋼CMT焊接溫度場(chǎng)及熔池流動(dòng)行為[J]. 劉一搏,張鴻名,孫清潔,李軍兆,馮吉才.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]基于冷金屬過(guò)渡的電弧增材制造成形系統(tǒng)[J]. 卜星,程遠(yuǎn),沈泳華,劉仁培.  工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(04)
[5]5A06鋁合金TIG絲材-電弧增材制造工藝[J]. 黃丹,朱志華,耿海濱,熊江濤,李京龍,張賦升.  材料工程. 2017(03)
[6]鋁合金VPPA-MIG復(fù)合焊接電弧形態(tài)及伏安特性[J]. 洪海濤,韓永全,童嘉暉,龐世剛.  焊接學(xué)報(bào). 2016(09)
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[8]電弧增材成形中熔積層表面形貌對(duì)電弧形態(tài)影響的仿真[J]. 周祥曼,張海鷗,王桂蘭,柏興旺.  物理學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]硅對(duì)SAl5356鋁合金焊絲顯微組織和性能的影響[J]. 黃杰,薛松柏,顧榮海,王博,林中強(qiáng).  焊接學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]鋁合金電弧增材制造焊道寬度尺寸預(yù)測(cè)[J]. 柏久陽(yáng),王計(jì)輝,林三寶,楊春利.  焊接學(xué)報(bào). 2015(09)

博士論文
[1]多層單道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D]. 熊俊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于CMT的鋁合金電弧增材制造（3D打�。┘夹g(shù)及工藝研究[D]. 張瑞.南京理工大學(xué) 2016
[2]基于線結(jié)構(gòu)光的電弧增材制造熔積層形貌三維測(cè)量[D]. 李友浩.華中科技大學(xué) 2016
[3]基于冷金屬過(guò)渡技術(shù)的鋁合金快速成形技術(shù)及工藝研究[D]. 姜云祿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]GMAW快速成形熔敷焊道尺寸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和參數(shù)預(yù)測(cè)[D]. 胡建文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]基于結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感的GMAW快速成形焊道形貌檢測(cè)及控制[D]. 李永哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]TIG熔焊成型中焊縫幾何尺寸的建模與控制[D]. 張光云.南昌大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3501390