發(fā)布時間：2020-12-27 20:40

　　5B06鋁合金在航天工業(yè)中有著重要地位,其強(qiáng)度適中,塑性好,密度低,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,且抗裂紋能力好,使用這種材料來代替鋼鐵也能大幅減少構(gòu)件的質(zhì)量,可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。近年來,隨著復(fù)合材料和鈦合金材料在航天領(lǐng)域的大量應(yīng)用,航天用鋁合金材料必須進(jìn)行優(yōu)化,促使航天用鋁合金降低密度,提高材料強(qiáng)度和綜合性能,又要降低成本。在焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和由其引起的焊接變形對材料的成形質(zhì)量是一項(xiàng)重要考驗(yàn),為了克服這一問題,本文通過CMT電弧增材制造鋁合金單道多層薄壁構(gòu)件,并通過有限元模擬分析的方式,對鋁合金電弧增材制造的應(yīng)力場和焊接變形進(jìn)行了觀察和研究,主要結(jié)果如下:(1)設(shè)計了5B06鋁合金焊絲增材制造實(shí)驗(yàn),通過總結(jié)前期探索實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了參數(shù)的選擇,得到了成形效果良好的構(gòu)件,根據(jù)成形質(zhì)量選擇了實(shí)驗(yàn)的主要研究對象。(2)利用有限元法模擬了5B06鋁合金焊絲的CMT增材制造過程,并對其溫度場、應(yīng)力場都進(jìn)行了分析和討論,研究了薄壁構(gòu)件上各個方向上的點(diǎn)在焊接過程中及焊后所產(chǎn)生的變化規(guī)律。(3)研究溫度場時發(fā)現(xiàn)各熔覆層在第一次熔覆時溫度最高,隨著熔覆層數(shù)不斷增加,每一層的峰值溫度逐漸降低。熔覆層冷卻... 

【文章來源】：沈陽大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

WAAM工藝原理圖[4]

9第2章5B06鋁合金電弧增材制造構(gòu)件的方法要建立用于模擬計算的電弧增材制造構(gòu)件的有效3D模型，需要使用實(shí)際實(shí)驗(yàn)中得到的構(gòu)件的尺寸數(shù)值，參考實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)工藝參數(shù)，而數(shù)值模擬的結(jié)果需要通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對比和驗(yàn)證，因此首先要進(jìn)行不同工藝參數(shù)下的單道多層電弧增材實(shí)驗(yàn)。2.1實(shí)驗(yàn)平臺的建立本次增材制造實(shí)驗(yàn)所選取的實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖2.1所示。焊接電源采用福尼斯公司生產(chǎn)的CMT電源。CMT焊接電源有熱輸入低、飛濺少等優(yōu)點(diǎn)，且焊接過程穩(wěn)定，成形效果好，其焊絲支持雙向運(yùn)動，適于進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)。圖2.1CMT焊接電源Fig.2.1CMTweldingpowersource焊接平臺如圖2.2所示，首先清理基板上表面，用砂紙和鋼刷進(jìn)行打磨，表面清理結(jié)束后，使用夾具將母材基板固定在平臺上，調(diào)整焊槍的位置和角度，使焊槍對沈陽大學(xué)碩士學(xué)位論文

沈陽大學(xué)碩士學(xué)位論文10準(zhǔn)路徑的起始點(diǎn)并且和基板保持垂直。通過電腦數(shù)控平臺設(shè)定程序控制焊槍的移動軌跡，可以嚴(yán)格控制各項(xiàng)焊接參數(shù)。圖2.2焊接實(shí)驗(yàn)平臺Fig.2.2Theweldingexperimentalplatform2.2實(shí)驗(yàn)材料與焊接參數(shù)2.2.1實(shí)驗(yàn)材料成分介紹本次實(shí)驗(yàn)采用的焊絲為5B06型號的鋁合金焊絲，焊絲直徑φ=1.2mm，焊絲中包含的各種微量金屬成分如表2.1所示。表2.15B06鋁合金焊絲包含的金屬成分Table2.1Metalcomponentsof5B06wireforwelding元素MgMnSiTiFeAl成分（%）6.120.480.230.180.1592.84

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]如何應(yīng)對列車控制系統(tǒng)革新?[J]. Hideo Nakamura.  Engineering. 2016(03)
[2]電弧増材制造厚壁結(jié)構(gòu)焊道間距計算策略[J]. 柏久陽,王計輝,林三寶,楊春利,范成磊.  機(jī)械工程學(xué)報. 2016(10)
[3]電弧增材成形中熔積層表面形貌對電弧形態(tài)影響的仿真[J]. 周祥曼,張海鷗,王桂蘭,柏興旺.  物理學(xué)報. 2016(03)
[4]電弧增材制造研究現(xiàn)狀及在航空制造中應(yīng)用前景[J]. 熊江濤,耿海濱,林鑫,黃丹,李京龍,張賦升.  航空制造技術(shù). 2015(Z2)
[5]絲材電弧增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢[J]. 耿海濱,熊江濤,黃丹,李京龍,朱志華.  焊接. 2015(11)
[6]鋁合金電弧增材制造焊道寬度尺寸預(yù)測[J]. 柏久陽,王計輝,林三寶,楊春利.  焊接學(xué)報. 2015(09)
[7]電弧增材制造成形控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 熊俊,薛永剛,陳輝,張衛(wèi)華.  電焊機(jī). 2015(09)
[8]CMT工藝對Al-Cu合金電弧增材制造氣孔的影響[J]. 從保強(qiáng),丁佳洛.  稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[9]基于冷金屬過渡技術(shù)快速成形工藝[J]. 劉一搏,孫清潔,姜云祿,吳來軍.  焊接學(xué)報. 2014(07)
[10]焊接快速成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 項(xiàng)登峰,王一波,柳建,殷鳳良.  焊接技術(shù). 2012(07)

碩士論文
[1]基于CMT的鋁合金電弧增材制造（3D打印）技術(shù)及工藝研究[D]. 張瑞.南京理工大學(xué) 2016
[2]鋁合金結(jié)構(gòu)件激光電弧復(fù)合增材制造工藝分析[D]. 王鵬.大連理工大學(xué) 2016
[3]電弧增材制造5B06鋁合金工藝及性能研究[D]. 李玉飛.華中科技大學(xué) 2017
[4]超聲波激振隨焊控制鋁合金焊接應(yīng)力及變形的應(yīng)力應(yīng)變演變研究[D]. 王立鵬.華僑大學(xué) 2015
[5]2219鋁合金交流TIG堆焊成型技術(shù)研究[D]. 王計輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]TC4鈦合金TIG填絲堆焊成型技術(shù)研究[D]. 劉寧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于冷金屬過渡技術(shù)的鋁合金快速成形技術(shù)及工藝研究[D]. 姜云祿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



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