激光電弧復(fù)合增材制造是采用激光電弧復(fù)合熱源,熔化金屬絲材,快速直接制造金屬復(fù)雜成型件的技術(shù),所得到的金屬成型件具有致密度高、力學(xué)性能優(yōu)良的特點(diǎn),可極大提高材料的利用率、生產(chǎn)效率和制造技術(shù)的核心競爭力。本文以304奧氏體不銹鋼為研究材料,研究激光電弧復(fù)合增材制造過程中的熱力場仿真、成型路徑規(guī)劃、工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織性能的影響、固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織性能的影響。結(jié)果表明,道間堆積應(yīng)采用同向由左至右的路徑,層間堆積應(yīng)采用交錯(cuò)式路徑;單道多層與多層多道成型件抗拉強(qiáng)度最高達(dá)到640MPa與696MPa;固溶處理之后多層多道成型件組織更加均勻,抗拉強(qiáng)度有所下降,韌性提高,耐腐蝕性能提升,使得成型件的組織性能可以進(jìn)一步滿足實(shí)際工程需求,研究結(jié)果對(duì)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)支持。具體規(guī)律如下:采用Simufact Welding軟件對(duì)激光電弧復(fù)合增材制造熱力場進(jìn)行仿真,分別采用K型熱電偶和X-ray殘余應(yīng)力分析儀對(duì)溫度場與應(yīng)力場進(jìn)行測量,證實(shí)計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。成型過程中,溫度逐漸積累,溫度峰值出現(xiàn)在成型結(jié)束時(shí)刻,增材制造結(jié)束后,等效應(yīng)力逐漸增大轉(zhuǎn)變?yōu)闅堄鄳?yīng)力。成型件的應(yīng)力分布主要集...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 增材制造技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光增材制造技術(shù)
        1.2.2 電弧增材制造技術(shù)
        1.2.3 電子束增材制造技術(shù)
    1.3 激光電弧復(fù)合熱源研究現(xiàn)狀
    1.4 增材制造仿真研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 激光電弧復(fù)合增材制造系統(tǒng)
        2.2.2 數(shù)據(jù)采集及分析儀器
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.2 成型件微觀組織分析
        2.3.3 成型件力學(xué)性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 激光電弧復(fù)合增材制造路徑規(guī)劃
    3.1 激光電弧復(fù)合增材制造有限元模型的建立及驗(yàn)證
        3.1.1 基本假設(shè)
        3.1.2 增材制造仿真分析理論
        3.1.3 激光電弧復(fù)合增材制造幾何模型的建立
        3.1.4 有限元模型網(wǎng)格劃分
        3.1.5 熱源模型的選取
        3.1.6 增材制造有限元模型的建立
        3.1.7 有限元模型的驗(yàn)證
    3.2 激光電弧復(fù)合增材制造路徑規(guī)劃仿真研究
        3.2.1 單層多道成型熱力場仿真
        3.2.2 單道多層成型熱力場仿真
        3.2.3 道間與層間路徑規(guī)劃
    3.3 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織性能的影響
    4.1 工藝參數(shù)對(duì)單道增材制造成型的影響
    4.2 工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織的影響
        4.2.1 激光功率對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織的影響
        4.2.2 電弧能量對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織的影響
    4.3 工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合增材制造成型件力學(xué)性能的影響
        4.3.1 激光功率對(duì)復(fù)合增材制造成型件力學(xué)性能的影響
        4.3.2 電弧能量對(duì)復(fù)合增材制造成型件力學(xué)性能的影響
    4.4 單道多層成型件拉伸斷口分析
    4.5 多層多道復(fù)合增材制造成型件組織性能研究
        4.5.1 多層多道復(fù)合增材制造成型件物相分析
        4.5.2 多層多道復(fù)合增材制造成型件組織研究
        4.5.3 多層多道復(fù)合增材制造成型件力學(xué)性能研究
    4.6 本章小結(jié)
第5章 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織性能的影響
    5.1 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件組織的影響
    5.2 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件力學(xué)性能的影響
        5.2.1 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件拉伸性能的影響
        5.2.2 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件沖擊性能的影響
        5.2.3 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件顯微硬度的影響
    5.3 固溶工藝對(duì)復(fù)合增材制造成型件腐蝕性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：4048719