780MPa级低合金高强钢电弧熔丝3D打印药芯丝材研制及应用
发布时间：2021-08-03 14:49
电弧熔丝3D打印是一种根据零件的三维模型,使用电弧作为热源熔化金属丝材层层堆积得到零构件的制造技术。其不需要模具,组织均匀致密,是成形一些传统制造方法无法成形的大型复杂零件的重要新方法。然而,目前电弧熔丝3D打印技术普遍借用传统焊接用丝材作为堆积材料,尚没有专门用于电弧熔丝3D打印的丝材。焊接过程考虑母材和焊材的相互作用,而电弧熔丝3D打印只需考虑堆积金属的成分和性能,二者有很大的差异,因此,必须开发适用于电弧熔丝3D打印用的丝材。金属型药芯丝材是使用钢带包覆混合好的合金粉,再经过多次拉拔减径到一定的直径得到的。相比实心和矿物粉型药芯丝材,其具有无渣或少渣、熔敷效率高、成分调控方便等优点,是电弧熔丝3D打印技术最有前途的丝材之一。针对电弧熔丝3D打印的特点,确定了一种780MPa级金属型药芯丝材的合金化体系,通过加入V形成碳化物来提高堆积金属的强度,同时添加0.51%的NaF作为稳弧剂,改善工艺性。对研制的金属型药芯丝材进行单层单道和多层多道堆积试验,堆积金属成形良好,没有出现咬边、气孔、夹渣等缺陷;在电流从155250A变化过程中的飞溅率保...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Nb、V、Ti的碳化物或氮化物在奥氏体中的固溶度积Fig1-1Comparisonofsolidsolubilityproductsofcarbides
1-1 Nb、V、Ti 的碳化物或氮化物在奥氏体中的固溶Fig 1-1 Comparison of solid solubility products of carbidor nitrides of Nb，V and Ti in austenite
英国思克莱德大学的 Y.Li 等研究了 V 对低碳钢焊接过程中再热粗晶热影响区织和性能的影响。研究表明，随着 V 含量的增加，组织中 M-A 组元的数量和尺寸有增大的趋势，这主要是由于 V 的存在，阻碍了 C 原子的扩散，阻碍了富 C 奥氏的分解，最终冷却到室温时形成 M-A 组元，而在性能方面，则表现为硬度的提高韧性的降低[47]。不难看出，微合金元素 V 对改善钢的组织和性能有非常显著的作用，但是目关于 V 对电弧熔丝 3D 打印过程中堆积金属组织和性能影响的相关文献报导较少因此，本文拟研究 V 在电弧熔丝 3D 打印堆积金属中的存在形式及其对组织和性的影响机理。1.5 舰船艉轴架制造技术现状艉轴架是大型舰船的重要结构件，如图 1-3 所示，主要用来支撑高速旋转的螺推进器，保证舰船能正常稳定地工作[48]。艉轴架在舰船行进过程中受到螺旋桨重力螺旋桨旋转力等多种不平衡力的作用，因此要求艉轴架必须具有足够的强度和刚度
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔渣熔点对ENiCrMo-6焊条焊缝成形的影响[J]. 刘硕夫,杜学铭,赵祖良,蔡俊. 热加工工艺. 2017(03)
[2]减少高强钢用金属粉芯药芯焊丝飞溅的途径[J]. 孟庆润,周海龙,王勇. 焊接技术. 2016(10)
[3]650MPa级V-N微合金化汽车大梁钢强化机制研究[J]. 惠亚军,潘辉,周娜,李瑞恒,李文远,刘锟. 金属学报. 2015(12)
[4]镍、铬对高强钢金属粉型药芯焊丝熔敷金属组织与性能的影响[J]. 薛飞飞,张英乔,孟庆润,王宝. 电焊机. 2014(05)
[5]“3D打印” 助力C919大型客机[J]. 魏冷. 大飞机. 2013(01)
[6]金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析[J]. 王皇,刘海云,王宝,王勇,张英乔. 焊接学报. 2012(10)
[7]CO2焊接飞溅产生原因与防止方法探究[J]. 郑海生. 机电工程技术. 2011(08)
[8]Cr含量对低合金耐蚀管线钢焊接接头组织和性能的影响[J]. 胡丽华,张雷,许立宁,路民旭. 材料热处理学报. 2010(03)
[9]国外金属粉型药芯焊丝简介[J]. 喻萍,尹士科. 焊接. 2010 (02)
[10]热连轧工艺生产厚规格X80管线钢的工艺及组织性能[J]. 朱涛,江海涛,许洪汛,田志强,李忠义. 钢铁钒钛. 2009(02)
硕士论文
[1]电弧增材制造技术控制系统的研制[D]. 房家鸣.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于FDM技术的3D打印路径规划技术研究[D]. 晁艳艳.长春工业大学 2016
[3]Mn和Al-Mg合金对无渣自保护药芯焊丝工艺性能的影响[D]. 祝坤.南京航空航天大学 2013
本文编号：3319815
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Nb、V、Ti的碳化物或氮化物在奥氏体中的固溶度积Fig1-1Comparisonofsolidsolubilityproductsofcarbides
1-1 Nb、V、Ti 的碳化物或氮化物在奥氏体中的固溶Fig 1-1 Comparison of solid solubility products of carbidor nitrides of Nb，V and Ti in austenite
英国思克莱德大学的 Y.Li 等研究了 V 对低碳钢焊接过程中再热粗晶热影响区织和性能的影响。研究表明，随着 V 含量的增加，组织中 M-A 组元的数量和尺寸有增大的趋势，这主要是由于 V 的存在，阻碍了 C 原子的扩散，阻碍了富 C 奥氏的分解，最终冷却到室温时形成 M-A 组元，而在性能方面，则表现为硬度的提高韧性的降低[47]。不难看出，微合金元素 V 对改善钢的组织和性能有非常显著的作用，但是目关于 V 对电弧熔丝 3D 打印过程中堆积金属组织和性能影响的相关文献报导较少因此，本文拟研究 V 在电弧熔丝 3D 打印堆积金属中的存在形式及其对组织和性的影响机理。1.5 舰船艉轴架制造技术现状艉轴架是大型舰船的重要结构件，如图 1-3 所示，主要用来支撑高速旋转的螺推进器，保证舰船能正常稳定地工作[48]。艉轴架在舰船行进过程中受到螺旋桨重力螺旋桨旋转力等多种不平衡力的作用，因此要求艉轴架必须具有足够的强度和刚度
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔渣熔点对ENiCrMo-6焊条焊缝成形的影响[J]. 刘硕夫,杜学铭,赵祖良,蔡俊. 热加工工艺. 2017(03)
[2]减少高强钢用金属粉芯药芯焊丝飞溅的途径[J]. 孟庆润,周海龙,王勇. 焊接技术. 2016(10)
[3]650MPa级V-N微合金化汽车大梁钢强化机制研究[J]. 惠亚军,潘辉,周娜,李瑞恒,李文远,刘锟. 金属学报. 2015(12)
[4]镍、铬对高强钢金属粉型药芯焊丝熔敷金属组织与性能的影响[J]. 薛飞飞,张英乔,孟庆润,王宝. 电焊机. 2014(05)
[5]“3D打印” 助力C919大型客机[J]. 魏冷. 大飞机. 2013(01)
[6]金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析[J]. 王皇,刘海云,王宝,王勇,张英乔. 焊接学报. 2012(10)
[7]CO2焊接飞溅产生原因与防止方法探究[J]. 郑海生. 机电工程技术. 2011(08)
[8]Cr含量对低合金耐蚀管线钢焊接接头组织和性能的影响[J]. 胡丽华,张雷,许立宁,路民旭. 材料热处理学报. 2010(03)
[9]国外金属粉型药芯焊丝简介[J]. 喻萍,尹士科. 焊接. 2010 (02)
[10]热连轧工艺生产厚规格X80管线钢的工艺及组织性能[J]. 朱涛,江海涛,许洪汛,田志强,李忠义. 钢铁钒钛. 2009(02)
硕士论文
[1]电弧增材制造技术控制系统的研制[D]. 房家鸣.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于FDM技术的3D打印路径规划技术研究[D]. 晁艳艳.长春工业大学 2016
[3]Mn和Al-Mg合金对无渣自保护药芯焊丝工艺性能的影响[D]. 祝坤.南京航空航天大学 2013
本文编号：3319815
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