激光增减材修复铝合金机匣技术研究

发布时间：2020-07-17 12:09

【摘要】：激光增减材修复技术是将传统的机械加工技术与先进的激光沉积修复技术结合在一起完成零件一体化修复的一项新技术,它有效的降低了生产成本和加工工时。本文通过搭建数控铣削与激光沉积修复一体化试验台进行ZL114A铝合金的修复工艺研究。首先根据机匣的常见损伤进行基础修复工艺研究,包括不同待修复表面处理方式对修复效果的影响、开通槽修复角度的选择、激光送粉头的有效转角、贯穿性损伤垫块材料的选择以及薄底方槽修复方式的确定。其次,针对一些特殊位置的待修复区,直接进行激光增减材修复会导致零件的熔穿或不易进行规则化处理。需采用冷焊工艺作为过渡修复,因此进行了冷焊与冷焊激光复合修复研究。检测修复试样的相组成和成分,并对组织和机械性能进行对比分析。结果表明:两种修复工艺都形成致密的冶金结合,但冷焊修复效率明显低于冷焊激光复合。修复区组织都只含有Al和Si相,且均由外延生长的柱状树枝晶和晶间的Si相组成。枝晶尺寸激光沉积区约为冷焊的3倍。显微硬度冷焊修复区较高,修复完试样的抗拉强度都优于所修复的基体强度。最后,为了进一步提高修复试样力学性能进行T6热处理,同样对相组成、组织的变化以及力学性能差异进行对比。结果表明:两种修复工艺在T6热处理后相组成均未发生改变,元素分布均匀。共晶Si相圆整度都得到了显著提高,冷焊修复区分布的更为细小均匀,但硬度因少量长大粗化的Si相而略低于激光沉积修复区。修复后试样的平均抗拉强度达到了铸件标准的75%左右。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG665;TG146.21
【图文】：

114A 焊丝同样用丙酮擦拭干净吹干表 2.1 ZL114A 铝合金焊丝和粉末成分Si Mg Ti 6.5-7.5 0.45-0.6 0.1-0备学自主搭建的激光增减材复合加工铣床进行的改造，如图 2.1 所示。通轴刀柄上，使其可以视为一把铣刀复相关设备如激光器、送粉器以及柜与数控铣床控制柜也有部分连接，具体见下章设备改造说明部分。

2.2 送粉头与 XK5032 铣床连接实主要由床身、主轴、可调升降台系统以及液压与气动控制系统组要用于对零件的平面、斜面以及，所以已经对其外加风冷装置，表 2.2 XK5032 数控铣床相关参XK5032 数控铣床速 30~/Z 向行程 760/X/Y/Z) 5-10X/Y/Z) 5000/500度 ≤±精度 ≤单位 0

图 2.3 9188 G7 型超越激光冷焊机人为世界领先的工业机器人制造商德国该机器人主要由机械手、控制系统和手由于具有 6 个自由度，其柔性化程度积送粉头和电弧焊枪等增材设备，所题的研究。KUKA 机器人控制器型号光器、送粉器和保护气开关建立通讯工作的顺利进行。

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本文编号：2759418