形核劑對增材制造鋁合金顯微組織及力學(xué)性能的影響
發(fā)布時間:2020-12-18 05:15
鋁合金具有密度低、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、耐腐蝕、比強度高,以及可塑性強和制造成本相對較低等優(yōu)點,在市場上享有廣泛的應(yīng)用范圍,尤其是對于質(zhì)量因素較敏感的航空航天、軍事以及汽車制造等領(lǐng)域。目前,隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展,鋁合金零部件逐漸呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)輕量化、性能復(fù)合化的發(fā)展趨勢,并且在實際應(yīng)用中對零件性能和生產(chǎn)效率的要求更高,傳統(tǒng)的減材制造技術(shù)(如鑄造、鍛造等)已經(jīng)難以滿足這些制造需求。增材制造技術(shù)是一種自下而上的材料逐層疊加制造方法,憑借其特殊的成形方式以及高度靈活性,能夠在材料減重和結(jié)構(gòu)減重兩方面實現(xiàn)輕量化的目的。目前在對鋁合金增材制造工藝的研究過程中,由于鋁合金氧化性強、激光吸收率低、凝固溫度范圍寬等缺點,鋁粉表面容易形成堅韌的氧化膜,阻礙成形過程中層間金屬連結(jié),降低成形件的致密度,影響成形件的性能。另外,鋁粉流動性差,激光反射率高,容易引起成形件內(nèi)部氣孔和裂紋的產(chǎn)生,導(dǎo)致難以大幅提升鋁合金增材制造成形件的強度和塑性。針對上述問題,國內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究,通過摻雜、工藝優(yōu)化、熱處理等方式改善鋁合金增材制造成形件的微觀組織和機械性能。目前市場上常用的增材制造鋁合金有 Al-Si 系(如 AlSi...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1增材制造過程示例[5】??Fig.?1-1?An?additive?manufacturing?process?paradigm??
?第1章緒論???要進(jìn)一步優(yōu)化,尋求可重復(fù)應(yīng)用的最優(yōu)化參數(shù),以及如何處理高冷速造成的熱應(yīng)??力,避免因此產(chǎn)生的零部件變形甚至開裂等缺陷[12]。??高能束發(fā)射器??高能束發(fā)射器?基座粉丨體水平刮板??■?s能束發(fā)射器??"nop?O??"■上升粉末臺?水平1?板回位??高能束■發(fā)射器身?/臟發(fā)射器??_?移動刮板完成鋪粉?j堆積臺??"TTT"?T-jr??圖1-2?SLM工藝過程示意圖[11】??Fig.?1-2?A?schematic?view?of?the?SLM?process??1.2.2電弧填絲增材制造??電弧填絲增材制造(WAAM)是一種以非熔化極、熔化極或等離子弧等電??弧作為熱源,在程序控制下采用逐層熔覆原理,通過不斷熔化絲材,逐層堆積成??形的一種增材制造技術(shù),其成形過程類似堆焊,但成型零件由全焊縫組成,成形??靈活,化學(xué)成分均勻。圖1-3?(a)所示為WAAM工藝成形過程示意圖t'圖1-3??(b)為利用WAAM工藝制造的鋁合金環(huán)狀薄壁結(jié)構(gòu)。焊絲在電弧作用下熔化??并凝固,由線到面逐層堆積,直到形成零件實體。??\?J??圖1-3?(a)?TIG?WAAM示意圖【13】;(b)利用WAAM制造的式樣??Fig.?1-3?(a)?Schematic?of?TIG?WAAM?and?(b)?specimen?fabricated?by?WAAM??4??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of Sc and Zr microalloying on the microstructure and mechanical properties of high Cu content 7xxx Al alloy[J]. Chong-yu Liu,Guang-biao Teng,Zong-yi Ma,Li-li Wei,Bing Zhang,Yong Chen. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2019(12)
[2]鋁合金增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郜慶偉,趙健,舒鳳遠(yuǎn),呂成成,齊寶亮,于治水. 材料工程. 2019(11)
[3]PREP工藝參數(shù)對3D打印用AlSi10Mg鋁合金粉末性能的影響[J]. 劉少偉,段望春,董兵斌. 有色金屬工程. 2019(09)
[4]稀土對鋁合金力學(xué)性能影響的研究進(jìn)展[J]. 孫玥,田偉,胡夢楠. 有色金屬材料與工程. 2019(03)
[5]鈧在鋁、鎂合金中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉峰,胡文鑫. 稀土. 2019(02)
[6]絲材電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 江宏亮,姚巨坤,殷鳳良. 熱加工工藝. 2018(18)
[7]3%SiC/AlSi10Mg復(fù)合材料SLM成形力學(xué)性能與組織分析[J]. 張?zhí)祚Y,張明,祁俊峰,季禹曈. 新技術(shù)新工藝. 2018(07)
[8]碳納米管對激光選區(qū)熔化成形Al基復(fù)合材料的影響[J]. 李明川,蔣立異,劉婷婷,廖文和,張長東. 復(fù)合材料學(xué)報. 2018(07)
[9]含鈧微合金化鋁合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 周民,甘培原,鄧鴻華,詹海鴻,劉晨,曾建民. 中國材料進(jìn)展. 2018(02)
[10]航空航天輕質(zhì)金屬材料電弧熔絲增材制造技術(shù)[J]. 李權(quán),王福德,王國慶,曾曉雁,羅志偉,馬存強,張磊. 航空制造技術(shù). 2018(03)
博士論文
[1]鋁合金中TiC生長與演變及硼摻雜改性的研究[D]. 聶金鳳.山東大學(xué) 2013
本文編號:2923422
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1增材制造過程示例[5】??Fig.?1-1?An?additive?manufacturing?process?paradigm??
?第1章緒論???要進(jìn)一步優(yōu)化,尋求可重復(fù)應(yīng)用的最優(yōu)化參數(shù),以及如何處理高冷速造成的熱應(yīng)??力,避免因此產(chǎn)生的零部件變形甚至開裂等缺陷[12]。??高能束發(fā)射器??高能束發(fā)射器?基座粉丨體水平刮板??■?s能束發(fā)射器??"nop?O??"■上升粉末臺?水平1?板回位??高能束■發(fā)射器身?/臟發(fā)射器??_?移動刮板完成鋪粉?j堆積臺??"TTT"?T-jr??圖1-2?SLM工藝過程示意圖[11】??Fig.?1-2?A?schematic?view?of?the?SLM?process??1.2.2電弧填絲增材制造??電弧填絲增材制造(WAAM)是一種以非熔化極、熔化極或等離子弧等電??弧作為熱源,在程序控制下采用逐層熔覆原理,通過不斷熔化絲材,逐層堆積成??形的一種增材制造技術(shù),其成形過程類似堆焊,但成型零件由全焊縫組成,成形??靈活,化學(xué)成分均勻。圖1-3?(a)所示為WAAM工藝成形過程示意圖t'圖1-3??(b)為利用WAAM工藝制造的鋁合金環(huán)狀薄壁結(jié)構(gòu)。焊絲在電弧作用下熔化??并凝固,由線到面逐層堆積,直到形成零件實體。??\?J??圖1-3?(a)?TIG?WAAM示意圖【13】;(b)利用WAAM制造的式樣??Fig.?1-3?(a)?Schematic?of?TIG?WAAM?and?(b)?specimen?fabricated?by?WAAM??4??
?第1章緒論???要進(jìn)一步優(yōu)化,尋求可重復(fù)應(yīng)用的最優(yōu)化參數(shù),以及如何處理高冷速造成的熱應(yīng)??力,避免因此產(chǎn)生的零部件變形甚至開裂等缺陷[12]。??高能束發(fā)射器??高能束發(fā)射器?基座粉丨體水平刮板??■?s能束發(fā)射器??"nop?O??"■上升粉末臺?水平1?板回位??高能束■發(fā)射器身?/臟發(fā)射器??_?移動刮板完成鋪粉?j堆積臺??"TTT"?T-jr??圖1-2?SLM工藝過程示意圖[11】??Fig.?1-2?A?schematic?view?of?the?SLM?process??1.2.2電弧填絲增材制造??電弧填絲增材制造(WAAM)是一種以非熔化極、熔化極或等離子弧等電??弧作為熱源,在程序控制下采用逐層熔覆原理,通過不斷熔化絲材,逐層堆積成??形的一種增材制造技術(shù),其成形過程類似堆焊,但成型零件由全焊縫組成,成形??靈活,化學(xué)成分均勻。圖1-3?(a)所示為WAAM工藝成形過程示意圖t'圖1-3??(b)為利用WAAM工藝制造的鋁合金環(huán)狀薄壁結(jié)構(gòu)。焊絲在電弧作用下熔化??并凝固,由線到面逐層堆積,直到形成零件實體。??\?J??圖1-3?(a)?TIG?WAAM示意圖【13】;(b)利用WAAM制造的式樣??Fig.?1-3?(a)?Schematic?of?TIG?WAAM?and?(b)?specimen?fabricated?by?WAAM??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of Sc and Zr microalloying on the microstructure and mechanical properties of high Cu content 7xxx Al alloy[J]. Chong-yu Liu,Guang-biao Teng,Zong-yi Ma,Li-li Wei,Bing Zhang,Yong Chen. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2019(12)
[2]鋁合金增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郜慶偉,趙健,舒鳳遠(yuǎn),呂成成,齊寶亮,于治水. 材料工程. 2019(11)
[3]PREP工藝參數(shù)對3D打印用AlSi10Mg鋁合金粉末性能的影響[J]. 劉少偉,段望春,董兵斌. 有色金屬工程. 2019(09)
[4]稀土對鋁合金力學(xué)性能影響的研究進(jìn)展[J]. 孫玥,田偉,胡夢楠. 有色金屬材料與工程. 2019(03)
[5]鈧在鋁、鎂合金中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉峰,胡文鑫. 稀土. 2019(02)
[6]絲材電弧增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 江宏亮,姚巨坤,殷鳳良. 熱加工工藝. 2018(18)
[7]3%SiC/AlSi10Mg復(fù)合材料SLM成形力學(xué)性能與組織分析[J]. 張?zhí)祚Y,張明,祁俊峰,季禹曈. 新技術(shù)新工藝. 2018(07)
[8]碳納米管對激光選區(qū)熔化成形Al基復(fù)合材料的影響[J]. 李明川,蔣立異,劉婷婷,廖文和,張長東. 復(fù)合材料學(xué)報. 2018(07)
[9]含鈧微合金化鋁合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 周民,甘培原,鄧鴻華,詹海鴻,劉晨,曾建民. 中國材料進(jìn)展. 2018(02)
[10]航空航天輕質(zhì)金屬材料電弧熔絲增材制造技術(shù)[J]. 李權(quán),王福德,王國慶,曾曉雁,羅志偉,馬存強,張磊. 航空制造技術(shù). 2018(03)
博士論文
[1]鋁合金中TiC生長與演變及硼摻雜改性的研究[D]. 聶金鳳.山東大學(xué) 2013
本文編號:2923422
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