激光電弧復合增材制造是采用激光電弧復合熱源,熔化金屬絲材,快速直接制造金屬復雜成型件的技術(shù),所得到的金屬成型件具有致密度高、力學性能優(yōu)良的特點,可極大提高材料的利用率、生產(chǎn)效率和制造技術(shù)的核心競爭力。本文以304奧氏體不銹鋼為研究材料,研究激光電弧復合增材制造過程中的熱力場仿真、成型路徑規(guī)劃、工藝參數(shù)對復合增材制造成型件組織性能的影響、固溶工藝對復合增材制造成型件組織性能的影響。結(jié)果表明,道間堆積應采用同向由左至右的路徑,層間堆積應采用交錯式路徑;單道多層與多層多道成型件抗拉強度最高達到640MPa與696MPa;固溶處理之后多層多道成型件組織更加均勻,抗拉強度有所下降,韌性提高,耐腐蝕性能提升,使得成型件的組織性能可以進一步滿足實際工程需求,研究結(jié)果對該技術(shù)的實際應用提供了技術(shù)支持。具體規(guī)律如下:采用Simufact Welding軟件對激光電弧復合增材制造熱力場進行仿真,分別采用K型熱電偶和X-ray殘余應力分析儀對溫度場與應力場進行測量,證實計算模型的準確性。成型過程中,溫度逐漸積累,溫度峰值出現(xiàn)在成型結(jié)束時刻,增材制造結(jié)束后,等效應力逐漸增大轉(zhuǎn)變?yōu)闅堄鄳�。成型件的應力分布主要�?..

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 增材制造技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光增材制造技術(shù)
        1.2.2 電弧增材制造技術(shù)
        1.2.3 電子束增材制造技術(shù)
    1.3 激光電弧復合熱源研究現(xiàn)狀
    1.4 增材制造仿真研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
        2.2.1 激光電弧復合增材制造系統(tǒng)
        2.2.2 數(shù)據(jù)采集及分析儀器
    2.3 試驗方法
        2.3.1 試驗設(shè)計
        2.3.2 成型件微觀組織分析
        2.3.3 成型件力學性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 激光電弧復合增材制造路徑規(guī)劃
    3.1 激光電弧復合增材制造有限元模型的建立及驗證
        3.1.1 基本假設(shè)
        3.1.2 增材制造仿真分析理論
        3.1.3 激光電弧復合增材制造幾何模型的建立
        3.1.4 有限元模型網(wǎng)格劃分
        3.1.5 熱源模型的選取
        3.1.6 增材制造有限元模型的建立
        3.1.7 有限元模型的驗證
    3.2 激光電弧復合增材制造路徑規(guī)劃仿真研究
        3.2.1 單層多道成型熱力場仿真
        3.2.2 單道多層成型熱力場仿真
        3.2.3 道間與層間路徑規(guī)劃
    3.3 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)對復合增材制造成型件組織性能的影響
    4.1 工藝參數(shù)對單道增材制造成型的影響
    4.2 工藝參數(shù)對復合增材制造成型件組織的影響
        4.2.1 激光功率對復合增材制造成型件組織的影響
        4.2.2 電弧能量對復合增材制造成型件組織的影響
    4.3 工藝參數(shù)對復合增材制造成型件力學性能的影響
        4.3.1 激光功率對復合增材制造成型件力學性能的影響
        4.3.2 電弧能量對復合增材制造成型件力學性能的影響
    4.4 單道多層成型件拉伸斷口分析
    4.5 多層多道復合增材制造成型件組織性能研究
        4.5.1 多層多道復合增材制造成型件物相分析
        4.5.2 多層多道復合增材制造成型件組織研究
        4.5.3 多層多道復合增材制造成型件力學性能研究
    4.6 本章小結(jié)
第5章 固溶工藝對復合增材制造成型件組織性能的影響
    5.1 固溶工藝對復合增材制造成型件組織的影響
    5.2 固溶工藝對復合增材制造成型件力學性能的影響
        5.2.1 固溶工藝對復合增材制造成型件拉伸性能的影響
        5.2.2 固溶工藝對復合增材制造成型件沖擊性能的影響
        5.2.3 固溶工藝對復合增材制造成型件顯微硬度的影響
    5.3 固溶工藝對復合增材制造成型件腐蝕性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝



本文編號：4048719