隨著增材制造技術(shù)優(yōu)勢逐漸凸顯,航天器的地面制造越來越多地使用這項(xiàng)技術(shù)。鈦合金作為理想的航空航天材料,增材制造鈦合金零部件已應(yīng)用于空間站、深空探測、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星等領(lǐng)域。為了解決大型鈦合金結(jié)構(gòu)件整體增材制造成本過高的問題,結(jié)合增材制造的快速成型和等材制造的高精度的優(yōu)點(diǎn),提出―鍛造+增材‖的復(fù)合制造方法。以某大型TC11鈦合金航天零件的制造為研究背景,對電子束熔絲增材復(fù)合制造TC11鈦合金工藝及性能進(jìn)行研究。從單道單層電子束熔絲增材工藝參數(shù)與成形系數(shù)的關(guān)系入手,通過正交試驗(yàn)和擬合非線性回歸模式,研究工藝參數(shù)對成形系數(shù)的影響及耦合影響,得到優(yōu)化成形系數(shù)下的工藝參數(shù);觀察單道單層熔覆金屬的顯微組織進(jìn)行金相分析,其宏觀組織表現(xiàn)為:粗大的柱狀晶從熔池底部以外延方式生長,最終柱狀晶與豎直方向成一定角度,微觀組織演變過程:熔池區(qū)液態(tài)金屬→β相→α′/α相;熱影響區(qū)部分初生α相→β相→α′/α相。采用優(yōu)化的工藝參數(shù)成形多道多層TC11鈦合金熔覆體,通過金相分析、力學(xué)測試等測試分析技術(shù)對熔覆體內(nèi)的組織和化學(xué)成分進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)熔覆體組織特征表現(xiàn):宏觀組織表現(xiàn)為粗大β柱狀晶從熔池底部沿高度方向生長并貫穿多個(gè)熔... 

【文章來源】：航天動(dòng)力技術(shù)研究院陜西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Sciaky公司EBAM110系統(tǒng)

緒論5子束熔絲成形設(shè)備，具備在線監(jiān)測、多通道送絲功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可達(dá)5kg/h，實(shí)現(xiàn)送絲量的自動(dòng)調(diào)整，可將成形效率提高50%以上，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。圖1-3625所EBF3設(shè)備2017年西安智熔公司研發(fā)了中國首臺(tái)商用熔絲式電子束金屬3D打印ZcompleX3型系統(tǒng)，打破了國外對我國的出口管理限制，見圖1-4。該系統(tǒng)采用60kV/15kw電子槍，全數(shù)字參數(shù)控制，Siemens840D運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，室外自適應(yīng)雙送絲機(jī)構(gòu)，五軸工作臺(tái)，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，適用于航空航天、醫(yī)療、珠寶等領(lǐng)域小型精密金屬件打櫻2018年，智熔公司使用該設(shè)備在國內(nèi)首次打印出鉭金屬制品。圖1-4西安智熔的Zcomplex電子束熔絲式系列產(chǎn)品

緒論5子束熔絲成形設(shè)備，具備在線監(jiān)測、多通道送絲功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可達(dá)5kg/h，實(shí)現(xiàn)送絲量的自動(dòng)調(diào)整，可將成形效率提高50%以上，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。圖1-3625所EBF3設(shè)備2017年西安智熔公司研發(fā)了中國首臺(tái)商用熔絲式電子束金屬3D打印ZcompleX3型系統(tǒng)，打破了國外對我國的出口管理限制，見圖1-4。該系統(tǒng)采用60kV/15kw電子槍，全數(shù)字參數(shù)控制，Siemens840D運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，室外自適應(yīng)雙送絲機(jī)構(gòu)，五軸工作臺(tái)，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，適用于航空航天、醫(yī)療、珠寶等領(lǐng)域小型精密金屬件打櫻2018年，智熔公司使用該設(shè)備在國內(nèi)首次打印出鉭金屬制品。圖1-4西安智熔的Zcomplex電子束熔絲式系列產(chǎn)品

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]6mm鋁合金母線殼體焊縫超聲波檢測研究[J]. 孫慶峰,孫子安,羅宏建,金江舟,徐強(qiáng),張小菊.  浙江電力. 2020(01)
[2]超聲波檢測技術(shù)在壓力容器檢測中的應(yīng)用[J]. 繆斌,陳榮華.  中國設(shè)備工程. 2020(01)
[3]熱處理溫度對TC17（α+β）/TC17（β）鈦合金線性摩擦焊接頭組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李曉紅,張彥華,李贊,李菊,張?zhí)飩}.  材料工程. 2020(01)
[4]熱處理對激光選區(qū)熔化鈦合金組織和力學(xué)性能影響[J]. 李慶棠,陳秀思,王方彬.  世界有色金屬. 2019(21)
[5]Si元素對Ti-6Al-4V合金組織與性能的影響[J]. 郭雷明,王文焱,謝敬佩,趙軒瑋,邵昌,劉亞洲,張淼斐.  塑性工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]TC11鈦合金強(qiáng)化熱處理工藝研究[J]. 秦飛,方軍,王珂,萬冰峰.  金屬加工(熱加工). 2020(01)
[7]Deformation behaviors of as-built and hot isostatically pressed Ti-6Al-4V alloys fabricated via electron beam rapid manufacturing[J]. Z.Liu,Z.B.Zhao,J.R.Liu,L.Wang,S.X.Zhu,G.Yang,S.L.Gong,Q.J.Wang,R.Yang.  Journal of Materials Science & Technology. 2019(11)
[8]α相含量及形態(tài)對TC4鈦合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 翟大軍,稅玥,袁滿,張燕燕,何躍斌.  金屬熱處理. 2019(10)
[9]電子束焊接鈦合金的組織與力學(xué)行為研究現(xiàn)狀[J]. 楊素媛,楊婷,程興旺.  金屬功能材料. 2019(04)
[10]掃描波形對TC4鈦合金真空電子束焊焊縫成形的影響[J]. 鐘偉,吳家云,呂榛.  焊接技術(shù). 2019(07)

博士論文
[1]異種鈦合金電子束焊接和真空熱處理研究[D]. 王世清.西北工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1](α+β)鈦合金電子束焊接接頭顯微組織及力學(xué)性能研究[D]. 張仕林.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]Ti-6Al-4V薄壁制件的電子束快速成形模擬研究[D]. 陳昭.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[3]金屬絲材電弧焊3D打印工藝及應(yīng)用研究[D]. 余振宇.華中科技大學(xué) 2016
[4]熱處理對TC4鈦合金組織、性能的影響及殘余應(yīng)力消除方法的研究[D]. 譚玉全.重慶大學(xué) 2016
[5]鈦合金激光快速成形熔池凝固晶粒生長機(jī)理研究[D]. 李文藝.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[6]鈦合金電子束快速成形缺陷形成機(jī)理研究[D]. 湯群.華中科技大學(xué) 2015
[7]鈦合金中ω相變及其對合金組織性能影響的研究[D]. 張泓晶.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3607061