冷喷摩擦复合增材制造纯铝增材体及其组织性能研究

发布时间：2023-05-30 20:44

　　本文针对传统增材制造技术在增材制造方面的技术瓶颈,如凝固组织缺陷,无法满足铝、镁等轻金属的制备等,提出了一种新的增材制造方法-冷喷摩擦复合增材制造技术(Cold spray-friction composite additive manufacturing,CFAM),结合冷喷涂(Cold spraying,CS)和搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)的技术优势,每喷涂一次进行一次加工,反复交替以达到增材制造的目的。本实验制定一次喷涂-一次加工-二次喷涂-二次加工的工艺路线,成功制备具有两个增材层的高强高韧纯铝CFAM增材体。利用OM、SEM和EBSD等分析方法对CFAM制备的纯铝增材体的微观组织演变、力学性能、耐磨损性能及腐蚀性能进行了分析研究,阐述了组织对性能的影响规律。同时,根据受温度场和机械场的不同,对CFAM技术制备的增材体进行分层处理,研究各梯度层与整个增材体的组织性能关联。研究表明,CS增材体经FSP处理后,孔洞缺陷基本消除,材料的致密度提高至99.6%;与CS增材体相比,CFAM增材体实现了组织均匀化、致密化和晶粒细化;FSP后,各增...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 冷喷涂增材制造
        1.2.1 冷喷涂技术的原理及特点
        1.2.2 冷喷涂增材制造的应用及发展
        1.2.3 冷喷涂增材制造存在的问题
    1.3 搅拌摩擦加工技术
        1.3.1 搅拌摩擦加工技术的原理及特点
        1.3.2 搅拌摩擦加工技术的应用
    1.4 课题研究内容及意义
        1.4.1 课题研究内容
        1.4.2 课题研究意义
2 实验材料与方法
    2.1 实验方案
    2.2 试样制备
        2.2.1 冷喷涂实验
        2.2.2 搅拌摩擦加工实验
    2.3 实验方法
        2.3.1 显微组织观察
        2.3.2 力学性能测试
        2.3.3 磨损性能测试
        2.3.4 腐蚀性能测试
    2.4 本章小结
3 冷喷摩擦复合增材制造纯铝增材体的组织研究
    3.1 引言
    3.2 一次冷喷涂增材体的组织形貌
    3.3 一次搅拌摩擦加工增材体的组织形貌
    3.4 二次冷喷涂增材体的组织形貌
    3.5 二次搅拌摩擦加工增材体的组织形貌
    3.6 本章小结
4 冷喷摩擦复合增材制造纯铝增材体的性能研究
    4.1 引言
    4.2 力学性能
        4.2.1 硬度
        4.2.2 拉伸性能
        4.2.3 拉伸断口分析
    4.3 耐磨损性能
        4.3.1 摩擦系数
        4.3.2 磨损率
        4.3.3 磨损形貌
    4.4 电化学腐蚀性能
        4.4.1 极化曲线
        4.4.2 电化学阻抗谱
        4.4.3 腐蚀形貌
    4.5 本章小结
5 结论
    5.1 结论
    5.2 创新点
参考文献
附录 攻读硕士学位期间获奖及发表论文情况
致谢



本文编号：3825005