ER2319铝合金磁控电弧增材制造成形工艺及组织性能研究

发布时间：2022-08-08 16:58

　　铝铜合金做为典型的轻金属材料被广泛应用于军工,核能,航空航天,交通运输,桥梁建筑、化学工业等现代制造领域,具有广泛的应用前景。但此类铝合金在增材制造过程中存在构件变形严重、成形精度不高、组织性能不均匀等问题,并且易产生气孔、裂纹等缺陷,不利于大范围的生产及使用。因此对铝合金电弧增材制造成形工艺研究显得尤为重要。本论文主要以ER2319为研究对象,设计不同的电弧增材堆积路径,在最优电弧增材堆积路径基础上,引入不同的外加磁场,通过对电弧增材构件宏观形貌、微观组织及力学性能的测试分析,探讨堆积路径及磁场参数对增材构件的影响规律及作用机理,优化构件成形质量,改善组织和性能。堆积路径影响构件宏观表面成形质量,具体表现在构件宏观形貌及表面平整度两方面,堆积路径4下,构件的宏观形貌最好,表面平整度最小,构件成形最佳。四种堆积路径下,构件内部的微观组织比较复杂,构件内部微观组织主要由柱状晶及等轴晶组成,整体呈层状不均匀分布,且具有明显的方向性。堆积路径对构件力学性能有影响,堆积路径4下构件的强度相比其他堆积路径均有所提高,其中构件的抗拉强度相比堆积路径2下提高了64MPa,提高了20%,屈服强度提高了... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铝合金概述
    1.2 磁控电弧增材制造技术研究进展
        1.2.1 电弧增材制造技术研究现状
        1.2.2 磁控电弧增材制造技术研究背景
        1.2.3 磁控电弧增材制造技术发展趋势
    1.3 课题研究目的及意义
    1.4 课题主要研究内容
第2章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 磁控装置的设计与安装
        2.2.1 磁头的设计
        2.2.2 磁控装置的安装
    2.3 实验设备
    2.4 实验方法
    2.5 实验主要内容
        2.5.1 增材堆积工艺实验
        2.5.2 构件宏观成形分析
        2.5.3 金相实验
        2.5.4 拉伸实验
        2.5.5 扫描实验
        2.5.6 硬度实验
        2.5.7 无损检测
第3章 堆积路径对电弧增材构件成形及组织性能的影响
    3.1 不同堆积路径下增材工艺实验
    3.2 堆积路径对增材构件成形的影响
        3.2.1 堆积路径对增材构件的宏观形貌的影响
        3.2.2 堆积路径对增材构件的表面平整度的影响
    3.3 堆积路径对增材构件的金相组织的影响
    3.4 堆积路径对增材构件的力学性能的影响
        3.4.1 增材构件拉伸实验结果及分析
        3.4.2 增材构件硬度实验结果及分析
    3.5 堆积路径对增材构件表面裂纹的影响
    3.6 本章小结
第4章 磁场对电弧增材构件成形及组织性能的影响
    4.1 磁控电弧增材工艺实验
    4.2 磁场参数对增材构件成形的影响
        4.2.1 励磁频率对增材构件的宏观形貌的影响
        4.2.2 励磁频率对增材构件的表面平整度的影响
        4.2.3 励磁电流对增材构件的宏观形貌的影响
        4.2.4 励磁电流对增材构件的表面平整度的影响
    4.3 磁场参数对增材构件微观组织的影响
        4.3.1 励磁频率对增材构件的金相组织的影响
        4.3.2 励磁电流对增材构件的金相组织的影响
        4.3.3 交变磁场细化组织作用机理
    4.4 磁场参数对增材构件力学性能的影响
        4.4.1 不同励磁频率下增材构件拉伸实验结果及分析
        4.4.2 不同励磁频率下增材构件硬度实验结果及分析
        4.4.3 不同励磁电流下增材构件拉伸实验结果及分析
        4.4.4 不同励磁电流下增材构件硬度实验结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ECB的车身轻量化材料应用趋势[J]. 吕奉阳,罗培锋,陈东.  汽车实用技术. 2019(19)
[2]浅谈铝合金材料及其热处理技术[J]. 豆杰,刘纪伟.  中国金属通报. 2019(08)
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[4]浅探铝合金的焊接特点及其施工要点[J]. 肖永清.  轻型汽车技术. 2019(07)
[5]浅探铝合金的焊接特点及其施工要点[J]. 肖永清.  轻型汽车技术. 2019 (07)
[6]增材制造（3D打印）分类及研究进展[J]. 杨延华.  航空工程进展. 2019(03)
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博士论文
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[3]磁场控制高效MAG焊接旋转射流过渡稳定性的研究[D]. 王军.北京工业大学 2003

硕士论文
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[2]铝合金磁控MIG焊接电弧特性及焊缝组织性能的研究[D]. 白金.沈阳工业大学 2017



本文编号：3671887