本文主要研究内容
作者苏传出（2019）在《基于CMT的铝合金电弧-填丝增材制造工艺与性能研究》一文中研究指出：电弧+丝材增材制造（WAAM）技术是一种以电弧为热源,金属丝材为填充料,通过逐层沉积材料直接制造复杂形状金属部件的数字化技术。由于它具有节省时间和成本的潜在优点,受到人们的极大关注,并且在航天航空、船舶、工业制造等方面被广泛应用。目前,基于金属的增材制造（AM）技术主要是基于高能束的工艺技术,如激光、等离子束、电子束等增材制造技术。这些技术已经达到了高度成熟,并在商业上也得到了实践。然而,它们成本密集,需要高精密度仪器,以及特殊的工作环境（例如电子束熔化技术的工作环境需要在真空中）,这限制了它们在制造中型或大型部件方面的应用。而电弧+丝材增材制造技术为大中型构件的金属材料增材制造提供了可能。铝合金作为工业上常用的有色金属结构材料,具有特殊的物理与化学性质,如对氧的亲和力大、熔点低、导热系数高、热膨胀系数大等,其电弧-填丝增材制造产品除了常规的微观组织不均匀、力学性能下降等问题,还存在气孔、夹杂、热裂纹、表面流淌严重和成型后金属性能不足等问题,而气孔与成型精度差是铝合金电弧-填丝增材制造中最常见的缺陷。本文采用基于冷金属过渡（CMT）的铝合金电弧-填丝增材制造（WAAM）技术,系统地研究了铝合金试样的成型尺寸、熔池动态、气孔率、组织性能。本文主要研究工作如下:（1）介绍了基于CMT的WAAM系统,该系统主要由FANUC机器人操作系统和三维路径仿真软件（3D Printing）组成。（2）采用Al-Si焊丝（ER4043）为填充丝,通过单一改变送丝速度（WFS）、行进速度（TS）和焊枪角度（WT）对单层单道试样成型规律进行研究。当行进速度为0.6m/min,送丝速度为7.0m/min,焊枪角度α,β均为90°时,单层单道焊缝成型表面光洁平整,无飞溅、驼峰、咬边等缺陷,且焊缝成型尺寸适中,成型质量良好,但其气孔率较高。当焊枪角度α,β偏向90°,可有效减小气孔尺寸,降低气孔率,从而减少焊缝缺陷,获得综合性较为良好的焊缝。（3）采用WAAM-CMT系统制造Al-Mg合金零件。采用Al-Mg焊丝（ER5356）作为填充丝,通过调整送丝速度（WFS）和行进速度（TS）来控制热输入量,制造多层多道（实体墙）铝镁构件。且采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对实体墙试样的宏观形貌和微观结构进行表征并对试样的显微硬度和拉伸性能进行研究。当WFS为7.0m/min,TS为0.9m/min时,Al-Mg合金试样层内区域晶粒尺寸为42.9-88.7μm,试样层间区域晶粒尺寸为37.7-77.6μm,而在其它WFS/TS下,相同试样区域晶粒尺寸都较大。而Al-Mg合金试样金相组织主要相为α-phase（Al）和β-phase（Al3Mg2）,相组成受WFS和TS影响显著。不同WFS/TS参数下的Al-Mg合金试样力学性能相对稳定,平均显微硬度呈现70-77Hv的均匀特征。拉伸试样的抗拉强度（UTS）、屈服强度（YS）和伸长率（E%）分别在255±5MPa、128±10MPa和23.2%±3%区间。而对于所有Al-Mg合金试样,断口都表现出典型的韧性断裂特征。（4）采用CMT/CMT+Advance模式,结合3D Printing切片软件快速设定增材成型路径,进行复杂的Al-Si合金零件的制造,分析焊丝熔滴尺寸、零件成型尺寸以及验证基于CMT的铝合金WAAM系统制造零件的稳定性。
Abstract
dian hu +si cai zeng cai zhi zao （WAAM）ji shu shi yi chong yi dian hu wei re yuan ,jin shu si cai wei tian chong liao ,tong guo zhu ceng chen ji cai liao zhi jie zhi zao fu za xing zhuang jin shu bu jian de shu zi hua ji shu 。you yu ta ju you jie sheng shi jian he cheng ben de qian zai you dian ,shou dao ren men de ji da guan zhu ,bing ju zai hang tian hang kong 、chuan bo 、gong ye zhi zao deng fang mian bei an fan ying yong 。mu qian ,ji yu jin shu de zeng cai zhi zao （AM）ji shu zhu yao shi ji yu gao neng shu de gong yi ji shu ,ru ji guang 、deng li zi shu 、dian zi shu deng zeng cai zhi zao ji shu 。zhe xie ji shu yi jing da dao le gao du cheng shou ,bing zai shang ye shang ye de dao le shi jian 。ran er ,ta men cheng ben mi ji ,xu yao gao jing mi du yi qi ,yi ji te shu de gong zuo huan jing （li ru dian zi shu rong hua ji shu de gong zuo huan jing xu yao zai zhen kong zhong ）,zhe xian zhi le ta men zai zhi zao zhong xing huo da xing bu jian fang mian de ying yong 。er dian hu +si cai zeng cai zhi zao ji shu wei da zhong xing gou jian de jin shu cai liao zeng cai zhi zao di gong le ke neng 。lv ge jin zuo wei gong ye shang chang yong de you se jin shu jie gou cai liao ,ju you te shu de wu li yu hua xue xing zhi ,ru dui yang de qin he li da 、rong dian di 、dao re ji shu gao 、re peng zhang ji shu da deng ,ji dian hu -tian si zeng cai zhi zao chan pin chu le chang gui de wei guan zu zhi bu jun yun 、li xue xing neng xia jiang deng wen ti ,hai cun zai qi kong 、ga za 、re lie wen 、biao mian liu tang yan chong he cheng xing hou jin shu xing neng bu zu deng wen ti ,er qi kong yu cheng xing jing du cha shi lv ge jin dian hu -tian si zeng cai zhi zao zhong zui chang jian de que xian 。ben wen cai yong ji yu leng jin shu guo du （CMT）de lv ge jin dian hu -tian si zeng cai zhi zao （WAAM）ji shu ,ji tong de yan jiu le lv ge jin shi yang de cheng xing che cun 、rong chi dong tai 、qi kong lv 、zu zhi xing neng 。ben wen zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :（1）jie shao le ji yu CMTde WAAMji tong ,gai ji tong zhu yao you FANUCji qi ren cao zuo ji tong he san wei lu jing fang zhen ruan jian （3D Printing）zu cheng 。（2）cai yong Al-Sihan si （ER4043）wei tian chong si ,tong guo chan yi gai bian song si su du （WFS）、hang jin su du （TS）he han qiang jiao du （WT）dui chan ceng chan dao shi yang cheng xing gui lv jin hang yan jiu 。dang hang jin su du wei 0.6m/min,song si su du wei 7.0m/min,han qiang jiao du α,βjun wei 90°shi ,chan ceng chan dao han feng cheng xing biao mian guang jie ping zheng ,mo fei jian 、tuo feng 、yao bian deng que xian ,ju han feng cheng xing che cun kuo zhong ,cheng xing zhi liang liang hao ,dan ji qi kong lv jiao gao 。dang han qiang jiao du α,βpian xiang 90°,ke you xiao jian xiao qi kong che cun ,jiang di qi kong lv ,cong er jian shao han feng que xian ,huo de zeng ge xing jiao wei liang hao de han feng 。（3）cai yong WAAM-CMTji tong zhi zao Al-Mgge jin ling jian 。cai yong Al-Mghan si （ER5356）zuo wei tian chong si ,tong guo diao zheng song si su du （WFS）he hang jin su du （TS）lai kong zhi re shu ru liang ,zhi zao duo ceng duo dao （shi ti qiang ）lv mei gou jian 。ju cai yong guang xue xian wei jing （OM）、Xshe xian yan she yi （XRD）、sao miao dian jing （SEM）he neng pu yi （EDS）dui shi ti qiang shi yang de hong guan xing mao he wei guan jie gou jin hang biao zheng bing dui shi yang de xian wei ying du he la shen xing neng jin hang yan jiu 。dang WFSwei 7.0m/min,TSwei 0.9m/minshi ,Al-Mgge jin shi yang ceng nei ou yu jing li che cun wei 42.9-88.7μm,shi yang ceng jian ou yu jing li che cun wei 37.7-77.6μm,er zai ji ta WFS/TSxia ,xiang tong shi yang ou yu jing li che cun dou jiao da 。er Al-Mgge jin shi yang jin xiang zu zhi zhu yao xiang wei α-phase（Al）he β-phase（Al3Mg2）,xiang zu cheng shou WFShe TSying xiang xian zhe 。bu tong WFS/TScan shu xia de Al-Mgge jin shi yang li xue xing neng xiang dui wen ding ,ping jun xian wei ying du cheng xian 70-77Hvde jun yun te zheng 。la shen shi yang de kang la jiang du （UTS）、qu fu jiang du （YS）he shen chang lv （E%）fen bie zai 255±5MPa、128±10MPahe 23.2%±3%ou jian 。er dui yu suo you Al-Mgge jin shi yang ,duan kou dou biao xian chu dian xing de ren xing duan lie te zheng 。（4）cai yong CMT/CMT+Advancemo shi ,jie ge 3D Printingqie pian ruan jian kuai su she ding zeng cai cheng xing lu jing ,jin hang fu za de Al-Sige jin ling jian de zhi zao ,fen xi han si rong di che cun 、ling jian cheng xing che cun yi ji yan zheng ji yu CMTde lv ge jin WAAMji tong zhi zao ling jian de wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自温州大学的苏传出，发表于刊物温州大学2019-10-18论文，是一篇关于铝合金论文,电弧填丝增材制造论文,成型尺寸论文,气孔率论文,组织性能论文,零件论文,温州大学2019-10-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自温州大学2019-10-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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