異種不銹鋼交織等離子弧增材工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 07:03
本課題基于雙絲等離子焊接機(jī)器人,以高氮鋼與316L不銹鋼為研究對(duì)象。對(duì)增材工藝及宏觀幾何尺寸的控制進(jìn)行分析,開(kāi)展多道重疊堆積試驗(yàn)和增材工藝參數(shù)篩選,進(jìn)行了電弧增材成形異材交織結(jié)構(gòu)的工藝研究。針對(duì)高氮鋼-不銹鋼兩種材料分別開(kāi)展熔敷單道成形特性工藝研究,采用正交試驗(yàn)與控制變量研究方法,利用正交直觀分析手段,得出不同工藝參數(shù)對(duì)異種不銹鋼幾何尺寸的影響程度規(guī)律。并確定填絲速率與熔敷速率對(duì)單道成形幾何尺寸的工藝參數(shù)窗口。針對(duì)道間距比例對(duì)單層多道平整度影響研究,分析2/3道間距比例不能適用于等離子增材。利用放縮道間距比例,進(jìn)一步得出適用于等離子的最佳道間距比例,道間距比例為7/10。針對(duì)不銹鋼等離子弧增材制造開(kāi)展層間溫度、分層電流對(duì)重熔區(qū)組織以及增材樣件性能的影響研究。采用分層漸變電流,進(jìn)行前期參數(shù)篩選。通過(guò)控制變量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得出最佳電流漸變值以及層間溫度。結(jié)果顯示其它參數(shù)不變時(shí),上層比下層電流大5A時(shí),晶粒細(xì)化,重熔區(qū)抗拉伸性能增強(qiáng)約8.77%;層間溫度100℃時(shí),重熔區(qū)抗拉伸性能增強(qiáng)約14.14%。并對(duì)高氮鋼-不銹鋼不同種材料,采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行交織試驗(yàn),控制高氮鋼與不銹鋼比例為3:1...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單道工藝堆覆參數(shù)圖
1緒論?碩丄?學(xué)位論文??研宄。得出在不銹鋼與高氮鋼成分比例為1:3時(shí),抗沖擊性能達(dá)到最佳。??1.2.2?GTAW電弧增材制造技術(shù)??GTAW電弧增材制造技術(shù)一種利用鎢極氬弧焊進(jìn)行熔敷交織結(jié)構(gòu)的焊接方式。以鎢??棒作為一極,采取氬氣等惰性氣體將鎢棒與空氣隔絕,于增材板材之間起弧并隨機(jī)器槍??頭機(jī)械移動(dòng)熔化外部填入的焊絲,依靠焊接機(jī)器人的運(yùn)作,由下至上逐層堆積,從而得??
Face?tool??圖1.6具有TIG焊槍的改裝數(shù)控機(jī)床??/??Z?w,■卜□??圖1.7實(shí)驗(yàn)裝置?圖1.8鋁合金筒形構(gòu)件??Huijun?Wang等以4043鋁合金作為增材焊絲,輔以鎢極氬弧焊作為手段,通過(guò)變極??性鎢極氬弧進(jìn)行增材工藝研究。如圖1.7所示為所用實(shí)驗(yàn)裝置,TIG焊槍通過(guò)一種能夠??調(diào)節(jié)x軸、y軸以及z軸的夾具進(jìn)行各個(gè)方向的微調(diào)。并配以能夠旋轉(zhuǎn)的外部軸。其主??耍研究的是X藝參數(shù)對(duì)熔敷巾.道的寬A'影響規(guī)律,并通過(guò)不同堆積層數(shù)的交織結(jié)構(gòu)以及??筒體構(gòu)件的增材制造以及顯微組織分析,構(gòu)建/增材工藝參數(shù)與熔敷單道成形的宏觀尺??寸關(guān)系模型,研究j'筒體構(gòu)件與軸線垂直的顯微組織轉(zhuǎn)變,發(fā)現(xiàn)顯微組織的轉(zhuǎn)變是因?yàn)??遠(yuǎn)離基板處,電弧產(chǎn)生的熱量無(wú)法通過(guò)基板進(jìn)行散熱,頂層與空氣直接接觸,散熱較為??困難。而晶粒生長(zhǎng)方向是沿著散熱方向進(jìn)行的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MIG焊參數(shù)及路徑對(duì)增材制造熔敷層尺寸的影響[J]. 趙孝祥,孫策,葉福興,羅震. 焊接. 2016(04)
[2]電弧増材制造厚壁結(jié)構(gòu)焊道間距計(jì)算策略[J]. 柏久陽(yáng),王計(jì)輝,林三寶,楊春利,范成磊. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]金屬增材制造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張小偉. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]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)
[5]國(guó)外電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 田彩蘭,陳濟(jì)輪,董鵬,何京文,王耀江. 航天制造技術(shù). 2015(02)
[6]薄壁不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接工藝[J]. 秦國(guó)梁,孟祥萌,付邦龍,楊成營(yíng),肖國(guó)棟. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]國(guó)外選區(qū)激光熔化成形技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 董鵬,陳濟(jì)輪. 航天制造技術(shù). 2014(01)
[8]激光快速成形技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉林波,張亮,鄧德軍. 航天制造技術(shù). 2014(01)
[9]先進(jìn)近凈成形技術(shù)在軍工領(lǐng)域的推廣研究[J]. 王毅,王瑞新,鄒林,郭俊亮. 新技術(shù)新工藝. 2013(12)
[10]增材制造技術(shù)在國(guó)外國(guó)防領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 祁萌,李曉紅,胡曉睿,茍桂枝,黃秋實(shí),王召陽(yáng). 國(guó)防制造技術(shù). 2013(05)
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
[2]GMAW再制造多重堆積路徑對(duì)質(zhì)量影響及優(yōu)化方法研究[D]. 趙慧慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電弧增材高氮鋼-316L不銹鋼成形異材交織結(jié)構(gòu)[D]. 姚祥宏.南京理工大學(xué) 2017
[2]雙金屬交織結(jié)構(gòu)等離子弧增材制造技術(shù)研究[D]. 程衛(wèi)琴.南京理工大學(xué) 2017
[3]薄壁構(gòu)件等離子弧增材制造成形特性及尺寸控制[D]. 溫斌和.南京理工大學(xué) 2016
[4]高能束快速成形TC4鈦合金研究[D]. 潘士建.東北大學(xué) 2014
[5]薄壁件高速銑削加工變形分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬純艷.南京理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917866
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單道工藝堆覆參數(shù)圖
1緒論?碩丄?學(xué)位論文??研宄。得出在不銹鋼與高氮鋼成分比例為1:3時(shí),抗沖擊性能達(dá)到最佳。??1.2.2?GTAW電弧增材制造技術(shù)??GTAW電弧增材制造技術(shù)一種利用鎢極氬弧焊進(jìn)行熔敷交織結(jié)構(gòu)的焊接方式。以鎢??棒作為一極,采取氬氣等惰性氣體將鎢棒與空氣隔絕,于增材板材之間起弧并隨機(jī)器槍??頭機(jī)械移動(dòng)熔化外部填入的焊絲,依靠焊接機(jī)器人的運(yùn)作,由下至上逐層堆積,從而得??
Face?tool??圖1.6具有TIG焊槍的改裝數(shù)控機(jī)床??/??Z?w,■卜□??圖1.7實(shí)驗(yàn)裝置?圖1.8鋁合金筒形構(gòu)件??Huijun?Wang等以4043鋁合金作為增材焊絲,輔以鎢極氬弧焊作為手段,通過(guò)變極??性鎢極氬弧進(jìn)行增材工藝研究。如圖1.7所示為所用實(shí)驗(yàn)裝置,TIG焊槍通過(guò)一種能夠??調(diào)節(jié)x軸、y軸以及z軸的夾具進(jìn)行各個(gè)方向的微調(diào)。并配以能夠旋轉(zhuǎn)的外部軸。其主??耍研究的是X藝參數(shù)對(duì)熔敷巾.道的寬A'影響規(guī)律,并通過(guò)不同堆積層數(shù)的交織結(jié)構(gòu)以及??筒體構(gòu)件的增材制造以及顯微組織分析,構(gòu)建/增材工藝參數(shù)與熔敷單道成形的宏觀尺??寸關(guān)系模型,研究j'筒體構(gòu)件與軸線垂直的顯微組織轉(zhuǎn)變,發(fā)現(xiàn)顯微組織的轉(zhuǎn)變是因?yàn)??遠(yuǎn)離基板處,電弧產(chǎn)生的熱量無(wú)法通過(guò)基板進(jìn)行散熱,頂層與空氣直接接觸,散熱較為??困難。而晶粒生長(zhǎng)方向是沿著散熱方向進(jìn)行的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MIG焊參數(shù)及路徑對(duì)增材制造熔敷層尺寸的影響[J]. 趙孝祥,孫策,葉福興,羅震. 焊接. 2016(04)
[2]電弧増材制造厚壁結(jié)構(gòu)焊道間距計(jì)算策略[J]. 柏久陽(yáng),王計(jì)輝,林三寶,楊春利,范成磊. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]金屬增材制造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張小偉. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]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)
[5]國(guó)外電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 田彩蘭,陳濟(jì)輪,董鵬,何京文,王耀江. 航天制造技術(shù). 2015(02)
[6]薄壁不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接工藝[J]. 秦國(guó)梁,孟祥萌,付邦龍,楊成營(yíng),肖國(guó)棟. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]國(guó)外選區(qū)激光熔化成形技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 董鵬,陳濟(jì)輪. 航天制造技術(shù). 2014(01)
[8]激光快速成形技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉林波,張亮,鄧德軍. 航天制造技術(shù). 2014(01)
[9]先進(jìn)近凈成形技術(shù)在軍工領(lǐng)域的推廣研究[J]. 王毅,王瑞新,鄒林,郭俊亮. 新技術(shù)新工藝. 2013(12)
[10]增材制造技術(shù)在國(guó)外國(guó)防領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 祁萌,李曉紅,胡曉睿,茍桂枝,黃秋實(shí),王召陽(yáng). 國(guó)防制造技術(shù). 2013(05)
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
[2]GMAW再制造多重堆積路徑對(duì)質(zhì)量影響及優(yōu)化方法研究[D]. 趙慧慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電弧增材高氮鋼-316L不銹鋼成形異材交織結(jié)構(gòu)[D]. 姚祥宏.南京理工大學(xué) 2017
[2]雙金屬交織結(jié)構(gòu)等離子弧增材制造技術(shù)研究[D]. 程衛(wèi)琴.南京理工大學(xué) 2017
[3]薄壁構(gòu)件等離子弧增材制造成形特性及尺寸控制[D]. 溫斌和.南京理工大學(xué) 2016
[4]高能束快速成形TC4鈦合金研究[D]. 潘士建.東北大學(xué) 2014
[5]薄壁件高速銑削加工變形分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬純艷.南京理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917866
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