铝合金薄壁激光—电弧复合增材制造工艺研究
发布时间：2021-11-23 22:57
随着科技发展及推广应用的需求,不同领域结构样件在追求大型化和复杂化的同时,也不断向轻量化方向发展,从而降低成本、节约能源并拓展应用领域。以铝合金为主的轻质合金,由于密度低、比强度高和较好的断裂韧性,在制造领域备受关注。以激光或电弧为热源的激光增材制造技术或电弧增材制造技术,相比于传统的铸造方式,因成形效率高、成形精度高和成形自由度不受限等优点广泛应用于航空航天、轨道交通和汽车制造等领域。在此基础上,将激光和电弧两种热源相复合,这项技术可以更好的利用能源,成形质量较优的成形结构样件。本论文以铝合金6061为基板材料,以直径1.2 mm的铝合金4043为送丝材料,选择JK701H型Nd:YAG脉冲激光器和Dynasty200 DX型电弧焊机,使用激光-电弧复合增材制造技术进行工艺优化实验和薄壁结构成形实验,并与电弧增材制备的薄壁结构进行对比。（1）通过单因素实验方法,以余高系数和成形效率为优化标准,确定可用于制备薄壁结构的激光功率、电弧电流、送丝速度、扫描速度、预热温度和钨极高度;（2）使用优化后的工艺参数,采用逐层降低电弧电流的方法制备激光-电弧复合增材薄壁结构;（3）与电弧增材薄壁结构...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 铝合金增材制造技术概述
1.2.1 激光增材制造技术
1.2.2 电弧增材制造技术
1.2.3 激光-电弧复合增材制造技术
1.3 铝合金增材制造技术国内外研究现状
1.3.1 激光增材制造技术
1.3.2 电弧增材制造技术
1.3.3 激光-电弧复合增材制造技术
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 激光-电弧复合增材制造平台搭建与实验设计
2.1 激光-电弧复合增材制造实验平台搭建
2.1.1 平台设计
2.1.2 实验设备选取
2.2 激光-电弧复合增材制造实验设计
2.2.1 实验材料
2.2.2 样品制备方法
2.2.3 样品检测方法及设备
2.3 本章小结
3激光-电弧复合增材薄壁结构工艺实验
3.1 工艺参数的选择
3.1.1 激光工艺参数
3.1.2 电弧工艺参数
3.1.3 送丝工艺参数
3.1.4 热源间工艺参数
3.2单道单层结构工艺实验
3.2.1 激光功率
3.2.2 电弧电流
3.2.3 送丝速度
3.2.4 扫描速度
3.2.5 预热温度
3.2.6 钨极高度和送丝速度
3.3 薄壁结构制备实验
3.4 本章小结
4 薄壁结构微观组织检测与性能分析
4.1 微观组织分析
4.1.1 微观组织形貌和大小
4.1.2 元素分布
4.1.3 物相组成
4.1.4 气孔缺陷
4.2 力学性能分析
4.2.1 显微硬度
4.2.2 拉伸性能
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]4043铝合金电弧增材冷约束组织特征研究[J]. 刘一搏,靳鹏,王建峰,李军兆,李长光,李子岩,孙清洁. 航空制造技术. 2019(Z1)
[2]激光功率对5356铝合金激光诱导MIG电弧增材制造组织性能的影响[J]. 孙承帅,张兆栋,刘黎明. 焊接学报. 2018(09)
[3]铝合金电弧增材制造成形工艺与性能研究[J]. 王秋雨,杨可,徐先宜,庄百亮,包晔峰,蒋永锋. 电焊机. 2018(09)
[4]激光增材制造高强AlSi7Mg铝合金构件工艺与组织调控研究[J]. 刘婷,葛建彪. 应用激光. 2018(03)
[5]工艺参量对铝合金复合焊接接头耐蚀性的影响[J]. 李忠,王涛,刘佳,石岩,白陈明,栗红星. 激光技术. 2019(02)
[6]7N01铝合金多层多道MIG焊接头的组织和成分研究[J]. 佘亚东,刁广运,汪殿龙,梁志敏. 热加工工艺. 2018(09)
[7]Al-Cu-Mg合金电弧增材制造技术研究[J]. 祁泽武,从保强,齐铂金,孙红叶,张睿泽. 焊接技术. 2018(04)
[8]退火温度对5B06铝合金电弧增材制造组织与力学性能的影响[J]. 蒋海涛,贾娜姿,步贤政,胡洋,游东洋. 热加工工艺. 2018(08)
[9]5056铝合金氩弧焊接数值分析与熔池形貌研究[J]. 陈建刚,魏正英,杜军,舒林森. 热加工工艺. 2018(07)
[10]不同冷却方式对7系铝合金MIG焊接头组织和力学性能的影响[J]. 石康柠,曹益,梁志敏. 热加工工艺. 2018(05)
硕士论文
[1]铝合金结构件激光电弧复合增材制造工艺分析[D]. 王鹏.大连理工大学 2016
[2]激光增材制造Al-12Si合金成形工艺与性能研究[D]. 史淑文.湖南大学 2016
[3]铝合金激光-TIG复合填丝焊接工艺研究[D]. 张楚翔.大连理工大学 2014
本文编号：3514775
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 铝合金增材制造技术概述
1.2.1 激光增材制造技术
1.2.2 电弧增材制造技术
1.2.3 激光-电弧复合增材制造技术
1.3 铝合金增材制造技术国内外研究现状
1.3.1 激光增材制造技术
1.3.2 电弧增材制造技术
1.3.3 激光-电弧复合增材制造技术
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 激光-电弧复合增材制造平台搭建与实验设计
2.1 激光-电弧复合增材制造实验平台搭建
2.1.1 平台设计
2.1.2 实验设备选取
2.2 激光-电弧复合增材制造实验设计
2.2.1 实验材料
2.2.2 样品制备方法
2.2.3 样品检测方法及设备
2.3 本章小结
3激光-电弧复合增材薄壁结构工艺实验
3.1 工艺参数的选择
3.1.1 激光工艺参数
3.1.2 电弧工艺参数
3.1.3 送丝工艺参数
3.1.4 热源间工艺参数
3.2单道单层结构工艺实验
3.2.1 激光功率
3.2.2 电弧电流
3.2.3 送丝速度
3.2.4 扫描速度
3.2.5 预热温度
3.2.6 钨极高度和送丝速度
3.3 薄壁结构制备实验
3.4 本章小结
4 薄壁结构微观组织检测与性能分析
4.1 微观组织分析
4.1.1 微观组织形貌和大小
4.1.2 元素分布
4.1.3 物相组成
4.1.4 气孔缺陷
4.2 力学性能分析
4.2.1 显微硬度
4.2.2 拉伸性能
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]4043铝合金电弧增材冷约束组织特征研究[J]. 刘一搏,靳鹏,王建峰,李军兆,李长光,李子岩,孙清洁. 航空制造技术. 2019(Z1)
[2]激光功率对5356铝合金激光诱导MIG电弧增材制造组织性能的影响[J]. 孙承帅,张兆栋,刘黎明. 焊接学报. 2018(09)
[3]铝合金电弧增材制造成形工艺与性能研究[J]. 王秋雨,杨可,徐先宜,庄百亮,包晔峰,蒋永锋. 电焊机. 2018(09)
[4]激光增材制造高强AlSi7Mg铝合金构件工艺与组织调控研究[J]. 刘婷,葛建彪. 应用激光. 2018(03)
[5]工艺参量对铝合金复合焊接接头耐蚀性的影响[J]. 李忠,王涛,刘佳,石岩,白陈明,栗红星. 激光技术. 2019(02)
[6]7N01铝合金多层多道MIG焊接头的组织和成分研究[J]. 佘亚东,刁广运,汪殿龙,梁志敏. 热加工工艺. 2018(09)
[7]Al-Cu-Mg合金电弧增材制造技术研究[J]. 祁泽武,从保强,齐铂金,孙红叶,张睿泽. 焊接技术. 2018(04)
[8]退火温度对5B06铝合金电弧增材制造组织与力学性能的影响[J]. 蒋海涛,贾娜姿,步贤政,胡洋,游东洋. 热加工工艺. 2018(08)
[9]5056铝合金氩弧焊接数值分析与熔池形貌研究[J]. 陈建刚,魏正英,杜军,舒林森. 热加工工艺. 2018(07)
[10]不同冷却方式对7系铝合金MIG焊接头组织和力学性能的影响[J]. 石康柠,曹益,梁志敏. 热加工工艺. 2018(05)
硕士论文
[1]铝合金结构件激光电弧复合增材制造工艺分析[D]. 王鹏.大连理工大学 2016
[2]激光增材制造Al-12Si合金成形工艺与性能研究[D]. 史淑文.湖南大学 2016
[3]铝合金激光-TIG复合填丝焊接工艺研究[D]. 张楚翔.大连理工大学 2014
本文编号：3514775
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3514775.html
