本文關(guān)鍵詞：電子束送絲系統(tǒng)及增材制造工藝研究

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【摘要】：本文研究了電子束送絲系統(tǒng)及不銹鋼熔絲增材制造工藝,主要設(shè)計了電子束送絲系統(tǒng),并利用自主設(shè)計的送絲系統(tǒng)進行電子束熔絲增材工藝研究。在ZD60-6ACV500L電子束焊機內(nèi)設(shè)計電子束送絲系統(tǒng),送絲系統(tǒng)包括硬件部分和控制部分。送絲系統(tǒng)的硬件部分包括電機、送絲機構(gòu)、焊絲盤、焊絲盤軸及其安裝裝置、送絲軟管、送絲調(diào)節(jié)器及其夾具、靜電屏蔽裝置、送絲系統(tǒng)安裝裝置;控制部分包括電源開關(guān)、送絲啟停、送絲速度、送絲方式調(diào)節(jié)、延遲送絲電路。對送絲系統(tǒng)進行安裝與調(diào)試,其中電機利用航空插頭接入真空室內(nèi),運用送絲調(diào)節(jié)器、電子束觀察系統(tǒng)及電子束偏壓單元對焊絲端部與電子束束流進行對準調(diào)試。本文主要用150×150×10mm的304奧氏體不銹鋼為基板,Φ0.8mm的ER-304不銹鋼焊絲,進行電子束熔絲增材制造工藝研究。探究了送絲方式、送絲角度、焊絲和電子束與基板的相對位置、電子束束流和焊接速度及送絲速度的匹配等不同的工藝參數(shù)對堆覆層宏觀形貌的影響。探索了運用自主設(shè)計搭建的電子束送絲系統(tǒng)進行電子束熔絲增材制造工藝研究。研究獲得了當(dāng)送絲方式為前置送絲;送絲角度為30°;焊絲端部與電子束束流的相對位置為電子束束流直接作用在焊絲上,焊絲端部離基板的距離為2mm;層寬主要受電子束束流的影響,層高主要受送絲速度和焊接速度的影響,熔深主要束流的影響;線能量在區(qū)間[300J/mm,900J/mm]范圍內(nèi)時,可以獲得成形質(zhì)量較好的堆覆層。研究獲得了合適的工藝參數(shù):加速電壓為60KV,電子束束流為10mA,聚焦電流為663mA,焊接速度為1.0mm/s,送絲速度為5.2mm/s,并運用該工藝參數(shù)對304不銹鋼進行增材制造研究,堆出5層8道,長62mm,寬25.7mm,高3.58mm的塊體。研究結(jié)果顯示,自主設(shè)計搭建的電子束送絲系統(tǒng)可以打印出塊體,通過研究各層堆覆層宏觀形貌,堆覆層光滑平穩(wěn),魚鱗紋明顯。由于同一道焊道中前段與后段的熱輸入不同,堆覆層的均勻程度也不同。熱輸入小時,熔滴從焊絲端部滴落進熔池的時間更長,堆覆層的熔滴相對于熱輸入大的部分不均勻;根據(jù)堆覆層層高的不同,需要用送絲調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)焊絲端部的高度,將焊絲端部與基板或已凝固堆覆層的距離保持在2mm;重熔區(qū)組織的生長方向垂直于熔合線,指向熔池中心,非重熔區(qū)組織均勻。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG661

【參考文獻】

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本文編號：1272666