電弧增材制造（WAAM）是以焊接電弧作為熱源,焊絲作為填充材料的方法。它通過計(jì)算機(jī)規(guī)劃焊接機(jī)器人的行進(jìn)路線,將焊絲熔化進(jìn)行增材制造過程,最終完成3D模型的構(gòu)件。2319鋁合金屬于可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化變形的2系鋁銅合金,其優(yōu)點(diǎn)在于硬度較高,密度較小,是一種成型較好的材料。2219鋁合金就是廣泛應(yīng)用在航空航天工業(yè)的材料,但是,2219鋁合金的價(jià)格較為昂貴且生產(chǎn)工藝要求較高,不適合大量地進(jìn)行生產(chǎn)。2319鋁合金具有和2219鋁合金幾乎一致的成分,且更加廉價(jià),因此有很大的應(yīng)用價(jià)值,能夠進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。目前,增材制造的構(gòu)件主要應(yīng)用于航空航天、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)、醫(yī)療工業(yè)和軍事工業(yè)等。2319鋁合金在焊接和增材制造過程中也會(huì)存在一些問題,首先,焊絲成分中存在Fe和Si等雜質(zhì)元素,會(huì)生成Al3Fe或者是Al7Cu2Fe等不利于性能的組織,高溫性能較差。其次,高的氣孔率使得構(gòu)件在疲勞狀態(tài)下發(fā)生脆性斷裂,會(huì)造成嚴(yán)重事故。最后,由于增材制造是往復(fù)循環(huán)的過程,溫度會(huì)不斷升高伴隨著能量會(huì)不斷增加,這樣會(huì)造成晶粒的粗大,還可能產(chǎn)生成分的偏析,性能降低。本文選擇2319鋁合金作為填充材料,5B06板材作為基板,CMT... 

【文章來源】：沈陽大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

增材制造的葉片

第1章緒論7粉狀材料的制備困難，儲(chǔ)存和運(yùn)輸也具有危險(xiǎn)性。它們的儀器設(shè)備價(jià)格較為昂貴，且生產(chǎn)效率較低。所以只能應(yīng)用在高精度小部件的生產(chǎn)。因此，本課題選擇能夠生產(chǎn)大型部件且效率高的電弧增材制造。電弧增材制造是在傳統(tǒng)的焊接工藝基礎(chǔ)上升級(jí)而成，它通過電弧熱將絲材熔化，按照計(jì)算機(jī)上規(guī)劃好的模型堆積。所用的絲材制備較為容易，保護(hù)氣為純氬氣，與激光和電子束相比材料便宜且沒有設(shè)計(jì)局限性，能夠快速大批量生產(chǎn)較大的零部件。電弧增材制造作為新興產(chǎn)業(yè)也會(huì)存在諸多問題等待人們不斷進(jìn)行完善因?yàn)閃AAM是在焊接的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，就一定會(huì)存在應(yīng)力集中從而產(chǎn)生裂紋。由于工作環(huán)境暴露在空氣中，就會(huì)存在氣孔率的問題。焊槍角度的不同、模型的合理性、材料的使用效率需要考慮。目前，對于電弧增材制造的研究分為應(yīng)力控制、尺寸預(yù)測[43]、氣孔率[44]、組織與力學(xué)性能、焊絲干伸長度監(jiān)控與自適應(yīng)調(diào)節(jié)等方面，還有許多工藝與模型可以進(jìn)行研究。圖2電弧增材制造構(gòu)件Figure2WAAMcomponent1.2.2WAAM的分類電弧增材制造的分類主要從組成部分上面進(jìn)行區(qū)分，分別為焊接熱源、焊絲種類和控制系統(tǒng)，對于不同的實(shí)驗(yàn)需求還有冷卻裝置和層間軋制裝置。想要完成電弧增材制造需要一整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分別是計(jì)算機(jī)（用于建立3D模型）、焊接機(jī)

第2章2319鋁合金WAAM成型工藝設(shè)計(jì)19一層焊道所覆蓋，會(huì)使得構(gòu)件當(dāng)中存在大量氣孔，而影響性能。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇80s的層間等待時(shí)間進(jìn)行全部實(shí)驗(yàn)。圖5構(gòu)件的過燒現(xiàn)象Figure5Over-burningofcomponents2.5WAAM2319鋁合金的組織性能實(shí)驗(yàn)2.5.1特征定義與取樣位置圖6特征定義圖Feature6definitionmaph：單層層高Ht：總層高He：有效總層高Wt：構(gòu)件總寬度We：構(gòu)件有效寬度K：有效寬度系數(shù)K=We/WtWtWehHH


本文編號(hào)：2965750