發(fā)布時間：2024-04-06 17:23

　　電弧增材制造具有設(shè)備投資少、沉淀效率高、材料利用率高和運行成本低等優(yōu)點。鋁合金在電弧增材制造過程中,由于周期性的熱輸入會導(dǎo)致粗大的柱狀晶粒和周期性裂紋等影響性能的微觀結(jié)構(gòu)的形成,垂直于層道方向性能低于沿增材方向的。本文擬在CMT增材制造過程中加入合金化元素,與鋁基體原位生成異質(zhì)形核核心,促使柱狀晶-等軸晶晶形轉(zhuǎn)變和晶粒細化,以期改善鋁合金增材制造試樣力學(xué)性能。首先對單道單層成形規(guī)律,以及層間停留時間和粉添加方式對直壁墻試樣形貌和組織的影響進行了研究。實驗結(jié)果顯示,隨著送絲速度增加和增材速度降低,單層單道熔敷金屬鋪展性變好,成形高度減小,成形寬度增大;層間停留時間60s-150s時,成形形貌良好;涂覆添加的成形形貌和組織細化效果要優(yōu)于送粉器粉添加方式。在此基礎(chǔ)上研究了不同種類粉末添加對Al-Mg合金增材制造組織性能的影響。相比于未添加直壁墻試樣,添加Ti粉、TiH粉和混合粉(Ti:B₄C=5:1)后,有Al₃Ti相生成;三者層間組織發(fā)生柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變,層中心均為等軸晶組織,層間和層中心晶粒顯著細化。添加Ti粉試樣沿增材方向的抗拉強度和延伸率...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1電弧增材制造示意圖[24]

射和電子束增材的真空室要求，以及激光增材技術(shù)的沉積率通常約為10g·min-1，相對較低[20]，限制了其在制造中到大型組件中的適用性。1.2.2鋁合金電弧增材制造電弧增材制造（Wirearcadditivemanufacturing，簡稱WAAM）[21-23]可成為高沉積速率....

圖1-2沉積態(tài)4043鋁合金柱狀樹枝晶組織[26]

3性能上出現(xiàn)的問題有待解決。圖1-2沉積態(tài)4043鋁合金柱狀樹枝晶組織[26]圖1-3GMAW增材制造5183鋁合金的開裂和氣孔現(xiàn)象[14]1.3增材制造組織性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀細晶強化[27]為鋁合金多種性能改善手段之一。晶粒細化后既可以促進柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變，也能夠獲得較好的韌性....

圖1-3GMAW增材制造5183鋁合金的開裂和氣孔現(xiàn)象[14]

3性能上出現(xiàn)的問題有待解決。圖1-2沉積態(tài)4043鋁合金柱狀樹枝晶組織[26]圖1-3GMAW增材制造5183鋁合金的開裂和氣孔現(xiàn)象[14]1.3增材制造組織性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀細晶強化[27]為鋁合金多種性能改善手段之一。晶粒細化后既可以促進柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變，也能夠獲得較好的韌性....

圖1-4增材制造層間體積變形法[31]

4入晶粒細化劑以及控制熱輸入來調(diào)控金屬液相凝固行為等等，可以實現(xiàn)對組織性能的改善。目前主要有三種鋁合金晶粒細化方法：動態(tài)晶粒細化法[30]、熱控法[30]與變質(zhì)處理。此外針對增材制造工藝，還有層間體積變形法[31]。1.3.1動態(tài)晶粒細化法和層間體積變形法動態(tài)晶粒細化法是在金屬凝....

本文編號：3946942