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(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。鋁合金在電弧增材制造過(guò)程中,由于周期性的熱輸入會(huì)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(guò)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(xì)化,以期改善鋁合金增材制造試樣力學(xué)性能。首先對(duì)單道單層成形規(guī)律,以及層間停留時(shí)間和粉添加方式對(duì)直壁墻試樣形貌和組織的影響進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)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(shí)間60s-150s時(shí),成形形貌良好;涂覆添加的成形形貌和組織細(xì)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(duì)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(xì)化。添加Ti粉試樣沿增材方向的抗拉強(qiáng)度和延伸率...

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【學(xué)位級(jí)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(duì)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(jiǎn)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(shù)枝晶組織[26]

3性能上出現(xiàn)的問(wèn)題有待解決。圖1-2沉積態(tài)4043鋁合金柱狀樹(shù)枝晶組織[26]圖1-3GMAW增材制造5183鋁合金的開(kāi)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(xì)晶強(qiáng)化[27]為鋁合金多種性能改善手段之一。晶粒細(xì)化后既可以促進(jìn)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(kāi)裂和氣孔現(xiàn)象[14]

3性能上出現(xiàn)的問(wèn)題有待解決。圖1-2沉積態(tài)4043鋁合金柱狀樹(shù)枝晶組織[26]圖1-3GMAW增材制造5183鋁合金的開(kāi)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(xì)晶強(qiáng)化[27]為鋁合金多種性能改善手段之一。晶粒細(xì)化后既可以促進(jìn)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(xì)化劑以及控制熱輸入來(lái)調(diào)控金屬液相凝固行為等等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)組織性能的改善。目前主要有三種鋁合金晶粒細(xì)化方法：動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化法[30]、熱控法[30]與變質(zhì)處理。此外針對(duì)增材制造工藝，還有層間體積變形法[31]。1.3.1動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化法和層間體積變形法動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化法是在金屬凝....

本文編號(hào)：3946942