TC11钛合金电子束熔丝增材复合制造应用研究
发布时间：2022-01-24 18:15
随着增材制造技术优势逐渐凸显,航天器的地面制造越来越多地使用这项技术。钛合金作为理想的航空航天材料,增材制造钛合金零部件已应用于空间站、深空探测、运载火箭、卫星等领域。为了解决大型钛合金结构件整体增材制造成本过高的问题,结合增材制造的快速成型和等材制造的高精度的优点,提出―锻造+增材‖的复合制造方法。以某大型TC11钛合金航天零件的制造为研究背景,对电子束熔丝增材复合制造TC11钛合金工艺及性能进行研究。从单道单层电子束熔丝增材工艺参数与成形系数的关系入手,通过正交试验和拟合非线性回归模式,研究工艺参数对成形系数的影响及耦合影响,得到优化成形系数下的工艺参数;观察单道单层熔覆金属的显微组织进行金相分析,其宏观组织表现为:粗大的柱状晶从熔池底部以外延方式生长,最终柱状晶与竖直方向成一定角度,微观组织演变过程:熔池区液态金属→β相→α′/α相;热影响区部分初生α相→β相→α′/α相。采用优化的工艺参数成形多道多层TC11钛合金熔覆体,通过金相分析、力学测试等测试分析技术对熔覆体内的组织和化学成分进行表征,发现熔覆体组织特征表现:宏观组织表现为粗大β柱状晶从熔池底部沿高度方向生长并贯穿多个熔...
【文章来源】：航天动力技术研究院陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sciaky公司EBAM110系统
绪论5子束熔丝成形设备，具备在线监测、多通道送丝功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可达5kg/h，实现送丝量的自动调整，可将成形效率提高50%以上，达到国际领先水平。图1-3625所EBF3设备2017年西安智熔公司研发了中国首台商用熔丝式电子束金属3D打印ZcompleX3型系统，打破了国外对我国的出口管理限制，见图1-4。该系统采用60kV/15kw电子枪，全数字参数控制，Siemens840D运动控制系统，室外自适应双送丝机构，五轴工作台，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，适用于航空航天、医疗、珠宝等领域小型精密金属件打樱2018年，智熔公司使用该设备在国内首次打印出钽金属制品。图1-4西安智熔的Zcomplex电子束熔丝式系列产品
绪论5子束熔丝成形设备，具备在线监测、多通道送丝功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可达5kg/h，实现送丝量的自动调整，可将成形效率提高50%以上，达到国际领先水平。图1-3625所EBF3设备2017年西安智熔公司研发了中国首台商用熔丝式电子束金属3D打印ZcompleX3型系统，打破了国外对我国的出口管理限制，见图1-4。该系统采用60kV/15kw电子枪，全数字参数控制，Siemens840D运动控制系统，室外自适应双送丝机构，五轴工作台，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，适用于航空航天、医疗、珠宝等领域小型精密金属件打樱2018年，智熔公司使用该设备在国内首次打印出钽金属制品。图1-4西安智熔的Zcomplex电子束熔丝式系列产品
【参考文献】：
期刊论文
[1]6mm铝合金母线壳体焊缝超声波检测研究[J]. 孙庆峰,孙子安,罗宏建,金江舟,徐强,张小菊. 浙江电力. 2020(01)
[2]超声波检测技术在压力容器检测中的应用[J]. 缪斌,陈荣华. 中国设备工程. 2020(01)
[3]热处理温度对TC17（α+β）/TC17（β）钛合金线性摩擦焊接头组织及力学性能的影响[J]. 李晓红,张彦华,李赞,李菊,张田仓. 材料工程. 2020(01)
[4]热处理对激光选区熔化钛合金组织和力学性能影响[J]. 李庆棠,陈秀思,王方彬. 世界有色金属. 2019(21)
[5]Si元素对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响[J]. 郭雷明,王文焱,谢敬佩,赵轩玮,邵昌,刘亚洲,张淼斐. 塑性工程学报. 2019(06)
[6]TC11钛合金强化热处理工艺研究[J]. 秦飞,方军,王珂,万冰峰. 金属加工(热加工). 2020(01)
[7]Deformation behaviors of as-built and hot isostatically pressed Ti-6Al-4V alloys fabricated via electron beam rapid manufacturing[J]. Z.Liu,Z.B.Zhao,J.R.Liu,L.Wang,S.X.Zhu,G.Yang,S.L.Gong,Q.J.Wang,R.Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(11)
[8]α相含量及形态对TC4钛合金组织和力学性能的影响[J]. 翟大军,税玥,袁满,张燕燕,何跃斌. 金属热处理. 2019(10)
[9]电子束焊接钛合金的组织与力学行为研究现状[J]. 杨素媛,杨婷,程兴旺. 金属功能材料. 2019(04)
[10]扫描波形对TC4钛合金真空电子束焊焊缝成形的影响[J]. 钟伟,吴家云,吕榛. 焊接技术. 2019(07)
博士论文
[1]异种钛合金电子束焊接和真空热处理研究[D]. 王世清.西北工业大学 2014
硕士论文
[1](α+β)钛合金电子束焊接接头显微组织及力学性能研究[D]. 张仕林.中国科学技术大学 2019
[2]Ti-6Al-4V薄壁制件的电子束快速成形模拟研究[D]. 陈昭.中国科学技术大学 2018
[3]金属丝材电弧焊3D打印工艺及应用研究[D]. 余振宇.华中科技大学 2016
[4]热处理对TC4钛合金组织、性能的影响及残余应力消除方法的研究[D]. 谭玉全.重庆大学 2016
[5]钛合金激光快速成形熔池凝固晶粒生长机理研究[D]. 李文艺.沈阳航空航天大学 2016
[6]钛合金电子束快速成形缺陷形成机理研究[D]. 汤群.华中科技大学 2015
[7]钛合金中ω相变及其对合金组织性能影响的研究[D]. 张泓晶.辽宁工业大学 2014
本文编号：3607061
【文章来源】：航天动力技术研究院陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sciaky公司EBAM110系统
绪论5子束熔丝成形设备，具备在线监测、多通道送丝功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可达5kg/h，实现送丝量的自动调整，可将成形效率提高50%以上，达到国际领先水平。图1-3625所EBF3设备2017年西安智熔公司研发了中国首台商用熔丝式电子束金属3D打印ZcompleX3型系统，打破了国外对我国的出口管理限制，见图1-4。该系统采用60kV/15kw电子枪，全数字参数控制，Siemens840D运动控制系统，室外自适应双送丝机构，五轴工作台，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，适用于航空航天、医疗、珠宝等领域小型精密金属件打樱2018年，智熔公司使用该设备在国内首次打印出钽金属制品。图1-4西安智熔的Zcomplex电子束熔丝式系列产品
绪论5子束熔丝成形设备，具备在线监测、多通道送丝功能，最大可加工零件尺寸1.5m×0.5m×3m，成形速度最大可达5kg/h，实现送丝量的自动调整，可将成形效率提高50%以上，达到国际领先水平。图1-3625所EBF3设备2017年西安智熔公司研发了中国首台商用熔丝式电子束金属3D打印ZcompleX3型系统，打破了国外对我国的出口管理限制，见图1-4。该系统采用60kV/15kw电子枪，全数字参数控制，Siemens840D运动控制系统，室外自适应双送丝机构，五轴工作台，可打印1m×0.6m×0.5m尺寸零件，适用于航空航天、医疗、珠宝等领域小型精密金属件打樱2018年，智熔公司使用该设备在国内首次打印出钽金属制品。图1-4西安智熔的Zcomplex电子束熔丝式系列产品
【参考文献】：
期刊论文
[1]6mm铝合金母线壳体焊缝超声波检测研究[J]. 孙庆峰,孙子安,罗宏建,金江舟,徐强,张小菊. 浙江电力. 2020(01)
[2]超声波检测技术在压力容器检测中的应用[J]. 缪斌,陈荣华. 中国设备工程. 2020(01)
[3]热处理温度对TC17（α+β）/TC17（β）钛合金线性摩擦焊接头组织及力学性能的影响[J]. 李晓红,张彦华,李赞,李菊,张田仓. 材料工程. 2020(01)
[4]热处理对激光选区熔化钛合金组织和力学性能影响[J]. 李庆棠,陈秀思,王方彬. 世界有色金属. 2019(21)
[5]Si元素对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响[J]. 郭雷明,王文焱,谢敬佩,赵轩玮,邵昌,刘亚洲,张淼斐. 塑性工程学报. 2019(06)
[6]TC11钛合金强化热处理工艺研究[J]. 秦飞,方军,王珂,万冰峰. 金属加工(热加工). 2020(01)
[7]Deformation behaviors of as-built and hot isostatically pressed Ti-6Al-4V alloys fabricated via electron beam rapid manufacturing[J]. Z.Liu,Z.B.Zhao,J.R.Liu,L.Wang,S.X.Zhu,G.Yang,S.L.Gong,Q.J.Wang,R.Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2019(11)
[8]α相含量及形态对TC4钛合金组织和力学性能的影响[J]. 翟大军,税玥,袁满,张燕燕,何跃斌. 金属热处理. 2019(10)
[9]电子束焊接钛合金的组织与力学行为研究现状[J]. 杨素媛,杨婷,程兴旺. 金属功能材料. 2019(04)
[10]扫描波形对TC4钛合金真空电子束焊焊缝成形的影响[J]. 钟伟,吴家云,吕榛. 焊接技术. 2019(07)
博士论文
[1]异种钛合金电子束焊接和真空热处理研究[D]. 王世清.西北工业大学 2014
硕士论文
[1](α+β)钛合金电子束焊接接头显微组织及力学性能研究[D]. 张仕林.中国科学技术大学 2019
[2]Ti-6Al-4V薄壁制件的电子束快速成形模拟研究[D]. 陈昭.中国科学技术大学 2018
[3]金属丝材电弧焊3D打印工艺及应用研究[D]. 余振宇.华中科技大学 2016
[4]热处理对TC4钛合金组织、性能的影响及残余应力消除方法的研究[D]. 谭玉全.重庆大学 2016
[5]钛合金激光快速成形熔池凝固晶粒生长机理研究[D]. 李文艺.沈阳航空航天大学 2016
[6]钛合金电子束快速成形缺陷形成机理研究[D]. 汤群.华中科技大学 2015
[7]钛合金中ω相变及其对合金组织性能影响的研究[D]. 张泓晶.辽宁工业大学 2014
本文编号：3607061
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