5A06铝合金挤压-电弧增材界面组织性能研究

发布时间：2023-11-26 16:45

　　随着国家高新技术产业的迅猛发展,航空航天、国防军工等诸多领域中,越来越多的构件为满足轻量化、一体化、高性能的需求,被设计成大型整体结构件,使得铝合金挤压件得以广泛应用。大型整体构件突出特点是尺寸大,例如本文的铝合金深腔,其整体高度超过500mm,若通过整体挤压成型,将面对无法脱模的问题,且成形压力大,普通设备难以达到吨位要求。本文采用挤压-电弧增材复合制造技术成型大型铝合金构件,将构件按结构特点分成两部分,一部分采用热挤压成型后,在其特定表面进行电弧增材得到完整构件。而挤压-电弧增材连接界面作为整个构件的关键部位,其结合状态、组织性能对构件实用性起决定作用。本文对电弧增材工艺参数进行探索,系统的研究了复合制造连接界面的组织性能,寻找最佳工艺参数。电弧增材实验采用CMT(冷金属过渡技术)机器人柔性焊接系统,在不同基材特定表面进行电弧增材,获得直臂体增材件。对电弧增材工艺进行研究,确定了宏观形貌好、力学性能高的增材件对应的工艺参数。调整工艺参数进行不同工艺参数的对比实验,探究工艺参数对增材件连接界面组织性能的影响规律和机制。利用室温拉伸实验、维式显微硬度测试、冲击实验对复合制造连接界面进行...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 电弧增材技术的研究
        1.2.1 电弧增材技术特点及应用
        1.2.2 电弧增材技术研究现状
    1.3 铝合金电弧增材研究现状
    1.4 基材-增材界面研究现状
    1.5 主要研究内容
第2章 实验材料及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 工艺实验方案
        2.2.1 热挤压工艺实验
        2.2.2 电弧增材工艺实验
    2.3 测试方法
        2.3.1 室温拉伸性能测试
        2.3.2 维氏显微硬度测量
        2.3.3 夏比摆锤冲击实验
        2.3.4 金相显微组织观察(OM)
        2.3.5 扫描电子显微镜组织观察(SEM)
        2.3.6 电子背散射衍射(EBSD)
第3章 5A06铝合金电弧增材工艺研究
    3.1 引言
    3.2 原始材料组织性能
        3.2.1 原始材料微观组织特点
        3.2.2 原始材料室温拉伸性能
    3.3 工艺参数对电弧增材件宏观形貌的影响
        3.3.1 行进速度对增材件宏观形貌的影响
        3.3.2 送丝速度对增材件宏观形貌的影响
        3.3.3 焊枪摆动方式对增材件宏观形貌的影响
    3.4 电弧增材件截面形貌特征
    3.5 电弧增材件力学性能
        3.5.1 增材件室温拉伸性能
        3.5.2 增材件维氏显微硬度分布规律
    3.6 电弧增材件微观组织演变
        3.6.1 增材件晶粒形貌及生长机理
        3.6.2 增材件连接界面EBSD晶粒形貌
        3.6.3 拉伸件断口气孔分布
    3.7 小结
第4章 5A06铝合金挤压-电弧增材界面组织性能分析
    4.1 引言
    4.2 热挤压件组织性能
        4.2.1 热挤压
        4.2.2 热挤压件室温拉伸性能
        4.2.3 热挤压件微观组织特点
    4.3 电弧增材件力学性能
        4.3.1 电弧增材件室温拉伸性能
        4.3.2 挤压-电弧增材界面维氏显微硬度
        4.3.3 挤压-电弧增材界面冲击韧性
    4.4 工艺参数对挤压-电弧增材界面力学性能的影响规律
        4.4.1 行进速度对连接界面力学性能的影响
        4.4.2 焊枪摆幅对连接界面力学性能的影响
        4.4.3 频率对连接界面力学性能的影响
        4.4.4 基材状态对连接界面力学性能的影响
        4.4.5 腹板、原材料拉伸件气孔分布规律
    4.5 电弧增材件微观组织特征
        4.5.1 电弧增材件各区域晶粒形貌
        4.5.2 挤压-电弧增材界面EBSD晶粒形貌
        4.5.3 第二相的确定
    4.6 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3868167