發(fā)布時(shí)間：2022-01-11 17:59

　　鋁合金因?yàn)橘|(zhì)量輕、高強(qiáng)度和高耐腐蝕性得到了航空航天業(yè)的廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)鋁合金加工采用數(shù)控機(jī)床加工的方式,即“減材制造”,不僅造成了母材的浪費(fèi),而且對(duì)于形狀復(fù)雜工件的加工也存在著諸多困難,即使具備加工條件,也會(huì)因?yàn)榧庸ぶ芷谶^(guò)長(zhǎng)而造成方案不能得到實(shí)施。本論文將2319鋁合金作為研究對(duì)象進(jìn)行“電弧增材制造”,作為鋁合金增材制造的理論探索,日后可以用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。本次試驗(yàn)選用直徑為1.6mm的2319鋁合金焊絲,長(zhǎng)為200mm寬為200mm高為5mm的5052鋁合金基板,采用福尼斯公司生產(chǎn)的CMT焊機(jī)進(jìn)行電弧增材試驗(yàn),主要從尺寸預(yù)測(cè)和氣孔控制兩個(gè)方面對(duì)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。首先用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的方法,進(jìn)行送絲速度（2.5-7mm/min）、焊接速度（500-1800mm/min）、保護(hù)氣流量（15-20L/min）三因素全實(shí)施單層單道增材試驗(yàn),基底層增材長(zhǎng)度為130mm,共增材20個(gè)試樣,預(yù)測(cè)基底層的寬度尺寸與高度尺寸;后在加入層間等待時(shí)間（40-180s）的情況下,通過(guò)四因素二分之一實(shí)施設(shè)計(jì)進(jìn)行多層單道往復(fù)增材試驗(yàn),每個(gè)樣品增材20層,長(zhǎng)度也為130mm,也是增材20個(gè)試樣,預(yù)測(cè)多層單道增材... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

增材零件的垂直方向軋制和橫向軋制

在七軸FDM機(jī)上進(jìn)行多軸打印

沈陽(yáng)大學(xué)碩士學(xué)位論文4StewartW.Williams等人研究了層間冷加工和沉積后熱處理對(duì)鋁銅合金的強(qiáng)化效果。沉積時(shí)采用層間軋制，載荷分別為15KN、30KN和45KN。在45KN載荷的時(shí)候，層間軋制合金的極限抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度分別可以達(dá)到314MPa和244MPa。并研究了增材件經(jīng)過(guò)T6熱處理對(duì)鋁銅合金電弧增材的的影響效果，與層間軋制相比，沉積后熱處理對(duì)材料強(qiáng)度的提高效果更明顯[12]。LuoZhang等人應(yīng)用一種新的理論模型預(yù)測(cè)SLM增材的尺寸。通過(guò)研究Ti6Al4V增材來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明，預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較接近，薄壁樣品的預(yù)測(cè)偏差在20μm[13]。在研究時(shí)發(fā)現(xiàn)SLM的水平尺寸誤差主要由兩部分構(gòu)成，一部分誤差與填充方式和軌道寬度有關(guān)，另一部分誤差與凝固收縮有關(guān)。在材料尺寸確定的情況下，凝固收縮主要由層間溫度決定。1.2.2增材制造技術(shù)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀東北大學(xué)顧江龍做了AL-CU合金基于CMT的增材制造的研究，在鋁銅合金電弧增材后，經(jīng)過(guò)層間軋制，研究增材工件微觀(guān)組織、力學(xué)性能、氣孔等問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)保護(hù)氣流量大孝焊絲干伸長(zhǎng)度、送絲速度快慢、層間冷卻時(shí)間長(zhǎng)短和堆積速度快慢等參數(shù)對(duì)鋁銅合金的成型與組織的影響很大；經(jīng)過(guò)層間軋制后，亞晶界數(shù)量和位錯(cuò)數(shù)量的增加是材料冷加工時(shí)的主要性能增強(qiáng)機(jī)制，零件的力學(xué)性能提高和使用壽命延長(zhǎng)都可以通過(guò)層間軋制工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)[14]。圖1.3送絲速度35mm/s熔滴過(guò)渡過(guò)程Fig.1.3Wirefeedingspeed35mm/sdroplettransitionprocess

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電弧熱絲變極性等離子弧增材制造鋁合金成型尺寸預(yù)測(cè)[J]. 盧振洋,劉峰,蔣凡,陳樹(shù)君,余旭,李方.  稀有金屬材料與工程. 2019(02)
[2]絲材電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 江宏亮,姚巨坤,殷鳳良.  熱加工工藝. 2018(18)
[3]電弧增材制造技術(shù)在材料制備中的研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)[J]. 楊笑宇,李言,趙鵬康,楊明順.  焊接. 2018(08)
[4]鋁合金激光焊接熔池中氣泡運(yùn)動(dòng)與氣孔相關(guān)性分析[J]. 李俐群,孟圣昊,彭進(jìn).  焊接學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]基板厚度對(duì)薄壁件GMA增材制造溫度場(chǎng)的影響[J]. 雷洋洋,熊俊,李蓉,陳輝.  焊接學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]增材制造中STL模型的自適應(yīng)分層算法研究[J]. 林潔瓊,王一博,靖賢,谷巖.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(02)
[7]中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 王強(qiáng),姜明偉,郭書(shū)貴.  中國(guó)科技產(chǎn)業(yè). 2018(02)
[8]5B06鋁合金電弧增材制造工藝參數(shù)對(duì)成形質(zhì)量的影響[J]. 郭亞軒,胡洋,步賢政,岳文.  焊接技術(shù). 2018(01)
[9]基于電弧的金屬增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 王世杰,王海東,羅鋒.  金屬加工(熱加工). 2018(01)
[10]增材制造中復(fù)雜區(qū)域的分割填充掃描算法[J]. 侯文彬,夏明棟,徐金亭.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(09)

博士論文
[1]CMT工藝增材制造Al-Cu-（Mg）合金的組織與性能的研究[D]. 顧江龍.東北大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于增材制造的復(fù)雜零件快速鑄造工藝與數(shù)值模擬研究[D]. 徐文博.西安科技大學(xué) 2018
[2]GMAW增材制造堆積熔池表面三維重建及熔寬控制[D]. 尹紫秋.西南交通大學(xué) 2018
[3]CMT冷金屬過(guò)渡鋁合金增材制造研究[D]. 趙昀.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[4]電弧增材制造溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬及成形路徑策略評(píng)估[D]. 劉文潔.華中科技大學(xué) 2017
[5]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電弧增材制造焊道成型尺寸預(yù)測(cè)[D]. 張吉會(huì).沈陽(yáng)大學(xué) 2016
[6]活性激光焊接對(duì)鋁合金焊縫氣孔及合金元素?zé)龘p的影響[D]. 劉強(qiáng).江蘇科技大學(xué) 2016
[7]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的激光增材制造熔池溫度預(yù)測(cè)控制[D]. 葉進(jìn)余.湖南大學(xué) 2016
[8]電弧熔積增材制造過(guò)程中在線(xiàn)檢測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉磊.華中科技大學(xué) 2016
[9]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
[10]6009鋁合金激光-MIG復(fù)合焊焊接工藝及接頭組織性能研究[D]. 王同舉.西南石油大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3583210