AlSi10Mg合金及AlSi10Mg-SiC p 复合材料选区激光熔化法增材制造研究
发布时间：2021-08-13 06:33
选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）技术作为金属增材制造最主要的工艺技术之一,已经广泛用于铝合金,尤其是AlSi10Mg合金的增材制造研究及应用开发中。本课题对比研究了两种具有不同粒度组成及粉体形貌的AlSi10Mg合金粉体在SLM工艺过程下的致密度差异,揭示了粉体性能对打印致密度的影响;在此基础上选择了打印性能较好的粉体通过系统的Box-Behnken响应曲面实验设计建构了SLM打印工艺参数与AlSi10Mg合金致密度的关系模型;系统进行了AlSi10Mg合金以及AlSi10Mg-SiCp（5 vol.%SiC）金属基复合材料两类材料SLM工艺参数对比研究,通过对比SLM打印工艺的差异性探索SiC陶瓷相的加入对于金属基复合材料致密化行为的影响,并通过Box-Behnken响应曲面实验设计构建了SLM工艺-AlSi10Mg-SiCp金属基复合材料致密度的关系模型;进行了AlSi10Mg合金以及AlSi10Mg-SiCp金属基复合材料两类SLM打印件在T5热处理前后显微结构及力学性能的对比...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WAAM成型原理图
图 1-2 均匀液滴喷射装置Fig.1-2 Uniform droplet spraying equipment前，均匀液滴喷射技术在国内外的主要研究方向是其液滴成型控制软发，加州大学 S．Q．ARMSTER 等人[12]利用酒精进行喷射实验，表扰动频率和扰动幅值对液滴流的形成和均匀性有很大影响；西北工业究了均匀液滴均匀喷射过程的数值模拟和建立了他的理论模型。技术的材料体系包括铅、锡、铜、银、铝及其合金和纳米碳溶液等，小薄壁器件、高密度 BGA 焊点、微小电子线路、异形件等复杂零件打印。当采用多喷头时，则可实现聚合物和复合材料的打印。 激光熔覆技术光熔覆(Laser Deposition ，LD）技术，也被称为激光堆焊技术，该技纪六十年代就被提出，而后由美国 AVCO 公司 D．S．Gnanamuthn
(a)预置粉体法 ( b)同步送粉法图 1-3 激光熔覆原理示意图Fig.1-3 Schematic diagram of laser deposition processing年来，激光熔覆技术在钛合金构件、梯度构建的成型和铁、钢、钛合金陶瓷复合材料等方面的应用已成功展开，尤其在大型关键零部件的表面示出巨大技术优势。由于受到打印工艺和残余应力等的影响，熔覆层的多种缺陷（孔隙、裂纹、表面粗糙），在成型精度、粉体利用率及成本足，因此激光熔覆技术在国内仍未形成产业化[18]。华中科技大学王璐、[19]采用激光熔覆在 45钢表面熔覆 NiCrMn-WC复合涂层以提高液压油缸研究结果显示熔覆层较基体硬度提高了 3~5 倍，磨量损失比基体降低山东大学，赵彦华、孙杰等人[20]研究了在 KMN 钢上激光熔覆 FeCr 合金的离心压缩机叶轮，获得硬度高于基体 1.6~1.9 倍的修复层。电子束选区熔化技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]锡青铜激光选区熔化工艺及其性能[J]. 白玉超,杨永强,王迪,肖然,刘洋. 稀有金属材料与工程. 2018(03)
[2]电子束选区熔化增材制造技术研究进展[J]. 郭超,张平平,林峰. 工业技术创新. 2017(04)
[3]Al-6.3Cu铝合金电弧填丝增材制造成形与组织性能[J]. 孙红叶,从保强,苏勇,齐铂金,祁泽武,王强. 航空制造技术. 2017(14)
[4]金属选区激光熔化的研究现状[J]. 田杰,黄正华,戚文军,李亚江,刘建业,胡高峰. 材料导报. 2017(S1)
[5]铝合金激光增材制造技术研究现状与展望[J]. 李帅,李崇桂,张群森,孙帅,王恩庭. 轻工机械. 2017(03)
[6]AlSi10Mg激光选区熔化成形工艺参数对致密度的影响与优化[J]. 邹亚桐,魏正英,杜军,陈祯,李俊峰,何宇洋. 应用激光. 2016(06)
[7]国内增材制造（3D打印）技术发展现状与研究趋势[J]. 伏欣. 中国高新技术企业. 2016(24)
[8]金属材料增材制造技术[J]. 周成候,李蝉,吴王平,张玉,江鹏,雷金坤,戴兴梦,董安宁,沈威,周学超. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[9]金属3D打印技术的发展分析[J]. 曾亮华,刘继常. 机械工程师. 2016(03)
[10]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
硕士论文
[1]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
[2]高强韧Al-Cu合金的制备、组织和性能[D]. 解明雨.哈尔滨工程大学 2015
[3]EBM法Ti-6Al-4V合金组织与力学性能研究[D]. 王哲.沈阳大学 2013
[4]TC4钛合金TIG填丝堆焊成型技术研究[D]. 刘宁.哈尔滨工业大学 2013
[5]均匀液滴喷射过程的理论建模与数值模拟[D]. 李莉.西北工业大学 2006
本文编号：3339947
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WAAM成型原理图
图 1-2 均匀液滴喷射装置Fig.1-2 Uniform droplet spraying equipment前，均匀液滴喷射技术在国内外的主要研究方向是其液滴成型控制软发，加州大学 S．Q．ARMSTER 等人[12]利用酒精进行喷射实验，表扰动频率和扰动幅值对液滴流的形成和均匀性有很大影响；西北工业究了均匀液滴均匀喷射过程的数值模拟和建立了他的理论模型。技术的材料体系包括铅、锡、铜、银、铝及其合金和纳米碳溶液等，小薄壁器件、高密度 BGA 焊点、微小电子线路、异形件等复杂零件打印。当采用多喷头时，则可实现聚合物和复合材料的打印。 激光熔覆技术光熔覆(Laser Deposition ，LD）技术，也被称为激光堆焊技术，该技纪六十年代就被提出，而后由美国 AVCO 公司 D．S．Gnanamuthn
(a)预置粉体法 ( b)同步送粉法图 1-3 激光熔覆原理示意图Fig.1-3 Schematic diagram of laser deposition processing年来，激光熔覆技术在钛合金构件、梯度构建的成型和铁、钢、钛合金陶瓷复合材料等方面的应用已成功展开，尤其在大型关键零部件的表面示出巨大技术优势。由于受到打印工艺和残余应力等的影响，熔覆层的多种缺陷（孔隙、裂纹、表面粗糙），在成型精度、粉体利用率及成本足，因此激光熔覆技术在国内仍未形成产业化[18]。华中科技大学王璐、[19]采用激光熔覆在 45钢表面熔覆 NiCrMn-WC复合涂层以提高液压油缸研究结果显示熔覆层较基体硬度提高了 3~5 倍，磨量损失比基体降低山东大学，赵彦华、孙杰等人[20]研究了在 KMN 钢上激光熔覆 FeCr 合金的离心压缩机叶轮，获得硬度高于基体 1.6~1.9 倍的修复层。电子束选区熔化技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]锡青铜激光选区熔化工艺及其性能[J]. 白玉超,杨永强,王迪,肖然,刘洋. 稀有金属材料与工程. 2018(03)
[2]电子束选区熔化增材制造技术研究进展[J]. 郭超,张平平,林峰. 工业技术创新. 2017(04)
[3]Al-6.3Cu铝合金电弧填丝增材制造成形与组织性能[J]. 孙红叶,从保强,苏勇,齐铂金,祁泽武,王强. 航空制造技术. 2017(14)
[4]金属选区激光熔化的研究现状[J]. 田杰,黄正华,戚文军,李亚江,刘建业,胡高峰. 材料导报. 2017(S1)
[5]铝合金激光增材制造技术研究现状与展望[J]. 李帅,李崇桂,张群森,孙帅,王恩庭. 轻工机械. 2017(03)
[6]AlSi10Mg激光选区熔化成形工艺参数对致密度的影响与优化[J]. 邹亚桐,魏正英,杜军,陈祯,李俊峰,何宇洋. 应用激光. 2016(06)
[7]国内增材制造（3D打印）技术发展现状与研究趋势[J]. 伏欣. 中国高新技术企业. 2016(24)
[8]金属材料增材制造技术[J]. 周成候,李蝉,吴王平,张玉,江鹏,雷金坤,戴兴梦,董安宁,沈威,周学超. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[9]金属3D打印技术的发展分析[J]. 曾亮华,刘继常. 机械工程师. 2016(03)
[10]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
硕士论文
[1]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
[2]高强韧Al-Cu合金的制备、组织和性能[D]. 解明雨.哈尔滨工程大学 2015
[3]EBM法Ti-6Al-4V合金组织与力学性能研究[D]. 王哲.沈阳大学 2013
[4]TC4钛合金TIG填丝堆焊成型技术研究[D]. 刘宁.哈尔滨工业大学 2013
[5]均匀液滴喷射过程的理论建模与数值模拟[D]. 李莉.西北工业大学 2006
本文编号：3339947
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