【摘 要】
:
电弧增材制造(Wire Arc Additive Manufacturing,WAAM)以其极高的成形效率和低廉的成本使得人们渐渐将电弧增材作为个性化零件定制的新选择。近些年来,电弧增材(WAAM)以较低的成本、较高的成形效率和较高的材料利用率在航空宇航领域已经逐渐开始应用,由于铝合金电弧增材成形质量低下,针对铝合金电弧增材工艺的研究较少。本文针对电弧增材制造5356铝合金薄壁和墙体试样工艺进行了
【基金项目】
:
“舰载增材修复‘急救包’”课题项目;
论文部分内容阅读
电弧增材制造(Wire Arc Additive Manufacturing,WAAM)以其极高的成形效率和低廉的成本使得人们渐渐将电弧增材作为个性化零件定制的新选择。近些年来,电弧增材(WAAM)以较低的成本、较高的成形效率和较高的材料利用率在航空宇航领域已经逐渐开始应用,由于铝合金电弧增材成形质量低下,针对铝合金电弧增材工艺的研究较少。本文针对电弧增材制造5356铝合金薄壁和墙体试样工艺进行了研究。分析了波形、摆动幅度A、当量速度Vt和摆动角度α等工艺参数,研究了工艺参数对摆动成形电弧增材制造的5356铝合金试样外观和表面尺寸精度的影响。从摆动成形电弧增材的制造工艺试验来看,最佳电弧参数为:送丝速度8.5m/min、焊接速度0.020m/s、摆动幅度4.5mm、摆动角度为α=80°。通过对增材工艺和组织缺陷的控制,成功打印出了形貌和质量优良的铝合金弧框通过对比冷金属过渡技术(CMT)和熔化极惰性气体保护焊技术(MIG)两种增材工艺制造出的沉积块,MIG成形形貌由于热输入大,边缘塌陷情况严重,反之CMT试样表面规则均匀;电弧增材气孔缺陷聚集在熔合线附近,其中采用MIG方式增材试样气孔缺陷尺寸和数量明显多于CMT增材试样,CMT试样气孔直径低于5μm同时符合“Ⅰ级”射线探伤标准;CMT和MIG两种增材工艺试样光镜组织差异明显,MIG试样组织熔合线明显,而CMT试样由于热输入低,熔合线不明显且层内组织等轴化明显,而CMT试样出现了明显的Mg元素偏析;CMT试样抗拉强度平均值为261Mpa显示出各向同性,而MIG试样各向异性明显,柱状晶使得z向强度略低于xy向。本文对WAAM 5356铝合金进行了四种不同的冷却辅助工艺研究。研究了不同冷却工艺对材料几何形状、缺陷、金相及性能的影响。主要研究结果包括:在铝镁合金的WAAM工艺中,采用在线冷却辅助工艺保持了最低层间温度,且沉积壁厚最容易控制在规定尺寸;特别是,薄壁两端看不到明显的弧坑;采用在线冷却工艺后,孔隙率降低到0.1%,降低层间温度对晶粒细化有显著影响。通过EDS和XRD对微观结构的分析发现,在熔合线附近出现第二相,在线冷却工艺试样层间偏析最为严重,自然冷却工艺中出现了镁元素烧蚀;结果表明,冷却工艺极大影响了强度、延伸率和硬度等力学性能,其中在线冷却工艺效果最好。通过不同冷却工艺制备的拉伸试样虽然均是塑性断裂,但发现自然冷却试样部分部位出现解理断裂。
其他文献
本文主要研究带有递送时间的单机排序问题,其中工件的递送时间依赖该工件的等待加工时间。我们的目标是找到工件的最优排序,使得目标函数达到最小。本文主要研究内容如下:第1章介绍本文的研究背景和意义、国内外研究工件排序相关进展及本文主要研究内容和章节安排。第2章研究工件带有递送时间且加工时间为定值的排序问题,证明极小化总加权完工时间和总加权折扣完工时间,可以在O(nlogn)时间内进行求解,其中n为工件的
研究带有拒绝工件的资源约束排序问题,工件的加工时间可以表示为资源的线性函数和凸函数两种模型。在考虑带有拒绝工件时,产生两种目标费用,即接受集中的加工时间费用和拒绝集中的拒绝费用。本文主要研究内容如下:第一章介绍了组合优化中排序问题的衍生和发展,以及带有拒绝工件和资源约束排序问题的研究背景与意义。第二章和第三章分别研究了带有拒绝工件和恶化效应的线性和凸资源约束排序问题。在工件具有过去独立安装时间的约
近年来,沈阳市冬季重污染天气频繁发生,本文采用数值模式WRF-Chem模拟结果和实际观测数据对沈阳市2019年冬季两次重污染过程进行过程分析,利用HYSPLIT模式分析污染物来源,并验证WRF-Chem模式对沈阳市重污染天气过程模拟的准确度。得到下面的结论:(1)WRF-Chem模式对气象要素的模拟效果较好,温度和气压的观测值与模拟值的相关系数在0.85以上,模拟效果最好,风向的模拟效果较低。对污
在复杂的工作环境中,全方位移动机械臂依靠本身高冗余度的特性可以很好的保持较高的操作性。因此在工业制造,物流搬运等行业受到了越来越多的重视以及使用。开展全方位移动机械臂的协调运动控制研究具有重要的实际应用意义。本文以实验室搭建的全方位协作机器人为研究对象,开展了全方位移动机械臂的协调运动控制研究。全方位协作机器人是由基于MY轮的全方位移动平台和新松SCR5型6自由度机械臂构成,针对机器人运动过程中移
中国农村户用沼气工程正处于科学引导,技术转型,稳步上升的蓬勃发展阶段。沼气发生器作为沼气发酵理论科研成果融合实践的核心中枢,具有促进农业废弃物资源高效处理,推动现代农业持续性发展,加快美丽新农村建设步伐的积极作用。本课题响应国家对农村沼气发展的新思想、新观点、新要求,通过农户沼气发生器的创新设计,助力农村户用沼气工程优质发展。本课题的创新之处在于将科学技术与设计艺术结合,以人与自然和谐共生为出发点
随着文化创意产业的高速发展,蕴含着独特文化基因和文化价值的地域性文化成为了文创产品设计的主要来源。牡丹江市以其得天独厚的冰雪资源著称,本论文以牡丹江文创产品开发中冰雪文化的应用设计为研究目的,采用独特的设计思路,打破固有的设计生产模式,不仅可以打造创新性冰雪文创产品,也是对牡丹江冰雪文化的传承与保护,同时树立牡丹江文化自信。本文首先采用文献研究法对国内外冰雪文化与文创产品进行分析,提出现有牡丹江冰
目的:发现潜在可用于保湿功效评价体外研究新靶点。方法:通过GEO数据库收集正常人体皮肤数据和因皮肤保湿功能异常引起的与疾病相关的基因数据,利用GEO2R对两者基因数据进行差异分析,得到潜在与皮肤保湿相关的差异基因;再利用STRING关联丝聚蛋白基因(Filaggrin,FLG)与其他差异基因,在GeneCards数据库进行GO/KEGG富集分析,并将这些基因的生物学功能与得到的信号通路关联,阐释潜
近些年来,随着我国全面进入老龄社会,国家探索实施多元化养老模式与机制,并推出了相关政策推动老龄事业协调可持续发展,在我国老龄化不断加深以及养老负担不断加重的现状下,各地区开发建设符合老龄人口需求的养老社区并形成产业化园区便成为老龄社会发展趋势。然而,老年人通常患有不同的健康问题,针对目前的项目设计背景只是考虑到无健康障碍的老年人,但对有视力障碍以及患有对光线有特殊需求疾病的老年人,不同的视觉舒适度
东北地区的重工业底蕴浓厚,具备发展工业文化的土壤,为了对工业遗产进行相应保护和二次开发,沈阳市出台相关政策,大力发展工业文化旅游。随着沈阳工业文化旅游产业的开发,与其相关的工业文化衍生产品创意链亟待发展。本课题着眼于沈阳工业文化旅游衍生品设计,将沈阳的工业文化通过旅游衍生品的形式展现在大众的视野,旨在提高沈阳的工业旅游产业价值,提升城市文化影响力。首先梳理了沈阳工业文化发展历程,将沈阳工业文化旅游
重型火箭在其发射过程中的动力学环境非常恶劣,导致航天器部件容易发生破坏。因此改善重型运载火箭发射过程中的振动环境是十分迫切及必要。本文提出了新型隔振器和能量采集器用于解决整星隔振与外界能源受限的问题。首先设计了一种带有镍钛合金钢丝绳的非线性能量阱的新型隔振装置,并应用于整星系统。该装置具有良好的减振性能,再采用非线性输出频率响应函数从传递率的角度分析了系统的响应。其次提出了一种主动变刚度隔振器应用