金屬構(gòu)件增材制造(3D打印)技術(shù)是信息技術(shù)、新材料技術(shù)與制造技術(shù)多學(xué)科融合發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù),但該技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)仍然面臨重大挑戰(zhàn)。越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)饘贅?gòu)件宏、微觀熔凝結(jié)構(gòu)的調(diào)控提出了期許,要求對(duì)金屬構(gòu)件3D打印制造過程進(jìn)行控形與控性。本文建立了基于脈沖激光振蕩的電弧載粉增材制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從宏觀成形形貌、微觀組織及力學(xué)性能等方面對(duì)等離子弧增材制造(PTA,Plasma Technology Additive manufacture)和Laser-PTA兩種工藝方法進(jìn)行了研究,結(jié)合增材制造過程的熱循環(huán)特征及熔池振蕩特征,對(duì)脈沖激光調(diào)控熔凝結(jié)構(gòu)的機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的探索,主要結(jié)論如下:(1)對(duì)于單層熔凝結(jié)構(gòu),加入適當(dāng)脈沖激光改善了成形質(zhì)量,提高了金屬粉末的沉積效率,成形系數(shù)增大,但對(duì)于熔池的鋪展性影響不明顯。對(duì)于多層熔凝結(jié)構(gòu),脈沖激光使液態(tài)金屬的局部流動(dòng)性增強(qiáng),改善了成形質(zhì)量,熔池外溢傾向降低;同時(shí),對(duì)成形的層寬影響較小,使層高增加,粉末沉積效率提高,成形系數(shù)增大,這有利于薄壁件和精細(xì)結(jié)構(gòu)成形。(2)通過有無(wú)脈沖激光等離子弧增材制造試樣對(duì)比,發(fā)現(xiàn)無(wú)激光時(shí)不同區(qū)域存在柱狀晶或粗的一次枝晶,...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1模擬熱源情況(a)熱源模型分析;(b)溫度場(chǎng)對(duì)應(yīng)條紋形貌[7]

會(huì)粗化，得到的結(jié)構(gòu)件綜合性能更好。2012年，克蘭菲爾德大學(xué)的DingJ[5,6]等人認(rèn)為，穩(wěn)定電弧增材制造過程的溫度場(chǎng)一定是穩(wěn)態(tài)的，并通過瞬態(tài)模型、穩(wěn)態(tài)模型和試驗(yàn)測(cè)量的低碳鋼CMT增材制造過程熱循環(huán)過程進(jìn)行對(duì)比，證明模型都具備較好的可靠性。而同年，利托瑞爾國(guó)立大學(xué)的Fachin....

圖1.2Q235低碳鋼GMA增材制造過程(a)基板點(diǎn)A、D;(b)實(shí)測(cè)與模擬熱循環(huán)[8]

1.緒論32012年哈爾濱工業(yè)大學(xué)的趙慧慧[8-10]對(duì)Q235低碳鋼GMA增材制造過程的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬。通過模擬，系統(tǒng)闡述了多重沉積過程的溫度場(chǎng)理論，推導(dǎo)出多重沉積過程動(dòng)態(tài)溫度解析公式。如圖1.2所示，研究了諸如沉積層長(zhǎng)度、道間等待時(shí)間等對(duì)應(yīng)熱循環(huán)的影響規(guī)律，并基于模糊綜合評(píng)....

圖1.3SLM過程溫度隨時(shí)間變化的模擬[12]

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3SLM過程溫度隨時(shí)間變化的模擬[12](a)不同激光功率;(b)圖(a)的放大圖;(c)不同激光掃描速度Figure1.3SimulationofSLMprocesstemperatureovertime(a)Differentlaserpowe....

圖1.4溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果(a)溫度分布;(b)溫度梯度分布;(c)提取點(diǎn)溫度循環(huán)曲線[14]

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3SLM過程溫度隨時(shí)間變化的模擬[12](a)不同激光功率;(b)圖(a)的放大圖;(c)不同激光掃描速度Figure1.3SimulationofSLMprocesstemperatureovertime(a)Differentlaserpowe....

本文編號(hào)：3925282