電子束增材制造技術(shù)是近些年發(fā)展并得到一定應(yīng)用的技術(shù),以電子束為熱源,在真空室內(nèi)進(jìn)行加工,通過層層堆積構(gòu)建預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)。鎂和鎂合金由于密排六方晶體結(jié)構(gòu),獨(dú)立滑移系少,變形困難。那么對鎂合金電子束熔絲沉積研究對拓展鎂合金在航空航天、國防軍工、電子器件殼體等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。本文以AZ31鎂合金絲材作為打印材料,以純鎂作為基板,研究表明,束流與送絲速度對打印塊體的成型性有顯著影響。束流過大時(shí),無法形成穩(wěn)定熔池;束流小于15mA時(shí),能量輸入將無法熔化AZ31絲材。送絲速度相對于束流存在一個(gè)最小臨界值,當(dāng)送絲速度小于這個(gè)臨界值時(shí),會(huì)使后端絲材軟化,導(dǎo)致成型性的下降。選取20mA束流與2500mm/min送絲速度作為AZ31絲材打印的優(yōu)化工藝參數(shù)。在對不同能量密度下的顯微組織進(jìn)行了觀察。隨著能量密度的降低,單道次打印件平均晶粒尺寸從49μm下降至32μm,打印件的致密度從98.3%上升至98.8%。有限元溫度場模擬結(jié)果表明,隨著打印層數(shù)的增多,散熱方式從與基板的熱傳遞是轉(zhuǎn)變成沉積層與基板的熱輻射。對優(yōu)化后的工藝單道次與多道次打印成型結(jié)果表明,沿構(gòu)建方向上呈現(xiàn)不均勻的微觀組織,在打印件表層晶粒細(xì)...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的與意義
    1.2 金屬增材制造技術(shù)
        1.2.1 激光增材制造技術(shù)
        1.2.2 電子束增材制造技術(shù)
    1.3 金屬增材制造的組織與性能
    1.4 鎂合金增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與流程
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)流程
    2.2 微觀組織與力學(xué)性能觀察
        2.2.1 ICP電感耦合等離子光譜儀測試
        2.2.2 密度測試
        2.2.3 金相組織觀察
        2.2.4 三維X射線顯微鏡觀察
        2.2.5 SEM顯微組織觀察
        2.2.6 TEM顯微組織觀察
        2.2.7 維氏硬度測試
        2.2.8 室溫拉伸性能測試
    2.3 有限元模擬方法
第3章 AZ31 鎂合金電子束熔絲沉積工藝研究
    3.1 引言
    3.2 電子束熔絲沉積工藝參數(shù)對AZ31 鎂合金成型性的影響
        3.2.1 束流對AZ31 電子束熔絲沉積成型性影響
        3.2.2 送絲速度對AZ31 電子束熔絲沉積成型性影響
    3.3 打印能量密度對AZ31 電子束熔絲沉積影響
    3.4 AZ31 電子束熔絲沉積單道次打印顯微組織
        3.4.1 單道次電子束熔絲沉積打印AZ31 鎂合金的致密度
        3.4.2 單道次電子束熔絲沉積打印AZ31 鎂合金的顯微組織
    3.5 電子束熔絲沉積單道次打印AZ31 鎂合金的力學(xué)性能
    3.6 AZ31 電子束熔絲沉積單道次打印溫度場模擬
        3.6.1 AZ31 電子束熔絲沉積熱參數(shù)設(shè)置
        3.6.2 求解方法與幾何模型
        3.6.3 熱源模型與邊界條件
        3.6.4 單道次打印溫度場分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 AZ31 電子束熔絲沉積多道次打印顯微組織與力學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 AZ31 電子束熔絲沉積多道次打印顯微組織研究
        4.2.1 電子束熔絲沉積多道次打印AZ31 鎂合金的致密度
        4.2.2 電子束熔絲沉積多道次打印AZ31 鎂合金的顯微組織
    4.3 電子束熔絲沉積多道次打印AZ31 鎂合金力學(xué)性能
    4.4 熱處理工藝對AZ31 打印塊體顯微組織和力學(xué)性能的影響
        4.4.1 熱處理對打印件顯微組織的影響
        4.4.2 熱處理后打印件力學(xué)性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3878893