电弧熔丝增材Ni625合金的组织及性能

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsq_1123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与激光粉末增材制造相比,电弧熔丝增材制造是一种具有高的沉积效率,低成本的成型制造工艺。但是使用该工艺制造Ni625合金构件时,由于其热源的能量密度低,容易导致成型构件精度低,并且在快速加热和冷却的过程中,组织不均匀的问题突出,对Ni625合金增材构件的力学性能和耐腐蚀性能产生不利影响。针对上述问题,本文通过正交试验研究了钨极氩弧(GTA)热源增材过程中工艺参数对成型的影响,分析了Ni625合金沉积态构件显微组织及力学性能的特征。结果表明:当电流在120-140 A,扫描速度在1.0-2.0 mm/s,送丝速度在1.0-2.0m/min的范围内,扫描速度对沉积层宽度影响最显著,送丝速度对层高影响最显著。当电流为140 A时,薄壁构件的成型良好。对比电弧熔丝增材的薄壁构件和多层多道构件显微组织及力学性能发现:随着沉积高度增加,薄壁构件中的一次枝晶间距由20.9μm逐渐增大至36.2μm,而抗拉强度由703 MPa逐渐降低至650MPa;多层多道构件的一次枝晶间距在20.9μm上下波动,在不同位置的抗拉强度保持在710 MPa上下。说明不同构件中组织分布差异导致了力学性能分布不同。此外发现沉积态的薄壁构件和多层多道构件的组织中都存在着严重的元素偏析以及大量的Laves相。为了消除增材制造沉积态组织中的Laves相以及元素偏析,改善增材构件的耐蚀性能,采用了980℃/1h和1100℃/1h两种工艺对其进行了热处理。结果表明:沉积态Ni625合金的耐蚀性与锻造Ni625合金相比有一定的差距。经过980℃热处理后,由于基体中析出了大量针状δ相,为点蚀的发生提供了更多的形核位点,导致耐蚀性劣化。而1100℃热处理后,腐蚀电位(Ecorr)提高32%,腐蚀电流密度(Icorr)下降52%,耐蚀性显著提高。通过对显微组织分析发现,由于1100℃热处理后再结晶发生,Laves相和δ相溶解,<001>取向性减弱,小角度晶界含量降低,并伴随着大量稳定孪晶界形成。在晶体结构和析出相演变的协同作用下,Ni625合金的耐腐蚀性能得到了显著的提高。力学性能试验表明,沉积态的屈服强度为422 MPa,硬度为235 HV。热处理后Ni625合金的力学性能仍符合ASTM B443标准的使用要求,因此推荐的热处理温度为1100℃。
其他文献
在电弧增材制造过程中,增材构件会经历复杂的热循环,进而导致残余应力及复杂变形的产生。采用有限元仿真技术进行模拟计算可以有效地预测增材构件中的残余应力及变形,而目前针对增材制造过程的主流模拟思路为采用整体建模并结合单元生死技术。这种方法的一个弊端是难以克服逐层的变形累积导致的网格畸变和计算终止问题。本论文提出了一种“逐层建模,逐层计算”的仿真建模模式来进行电弧增材过程的模拟计算,有效解决了这一难题。
学位
教师科学精神的养成是一项需要长期积淀的系统工程。科学精神具有理性思维、批判质疑、崇尚创新、实事求是等内涵特征,培育和弘扬科学精神是国家对学生的时代诉求,也是每一位教师职业生涯中追求的实践理性。运用法国社会学家布迪厄的场域和惯习理论来诠释教师科学精神,将使其置身于更开放动态的实践体系。教师科学精神缺失表现在教师对科学精神的内涵存在认知偏差,教师与学生、教师与学科、教育与职业、教师与教研等关系的旧有惯
期刊
本文针对G115钢CMT+P焊接工艺及组织性能展开研究,通过工艺试验及力学分析等手段,开发G115钢CMT+P焊接工艺,解决G115钢焊接问题,主要结论如下:通过分析送丝速度、焊接速度、保护气、CMT/P比值、焊枪摆动对G115钢平板堆焊焊缝成形的影响以及坡口间隙、焊枪倾角、焊枪摆动对G115钢厚板焊接接头成形的影响。获得了优化的G115钢薄板焊接工艺:保护气为Ar+2.5%CO2;CMT/P为1
学位
高职教师科研素养的提升对职业教育、高职院校以及教师自身专业发展等方面都有丰富的价值意蕴。布迪厄的场域理论为研究高职教师科研素养提升问题提供了全新视角。基于主体、客体和本体维度分析了惯习、场域以及资本对高职教师科研素养提升的制约;同时,从净化高职教师科研场域、扩大高职教师资本积累以及重塑高职教师认知惯习等方面探寻了提升高职教师科研素养的路径。
期刊
“中国制造2025”以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,力争用三个十年的努力,实现制造强国的战略目标。钨极惰性气体保护焊(Gas Tungsten Arc Welding,GTAW)作为应用最广泛的焊接方法之一,实现其自动化、智能化的关键及主要难点是对焊接过程进行实时传感,从而为自动控制提供足够的信息支撑。本文针对定点GTAW焊接过程中的熔池形貌传感,基于点阵结构
学位
采用自主研制8.5mm长度搅拌针的静止轴肩搅拌工具和2A14-T4厚板铝合金进行150°角焊缝接头搅拌摩擦焊(Stationary Shoulder Friction Stir Welding,SSFSW)工艺试验,探讨焊接工艺参数对接头组织和力学性能的影响规律。为厚板铝合金结构制造中实现角焊缝SSFSW工艺过程提供重要试验依据。通过大量工艺实验,获得9.3 mm厚2A14-T4厚板铝合金的SSF
学位
压气机叶片在工作过程中会受到低频离心力、高频气动载荷和弯曲载荷的作用,使叶片受到复杂的高低周复合疲劳和弯曲疲劳行为;同时,叶片在制造和修复时会产生气孔、硬质相等缺陷。因此,本文基于连续损伤力学理论,研究缺陷种类(气孔、硬质相)和缺陷特征(尺寸、位置)对压气机叶片高低周复合疲劳性能的影响以及弯曲载荷对压气机叶片弯曲疲劳性能的影响,主要研究内容如下:(1)基于连续损伤力学基础,考虑叶片高周疲劳、低周疲
学位
管线钢在管道运输领域的广泛应用对管线钢的性能和断裂评估的准确性提出了更高的要求。断裂韧性是断裂评估中的一项重要参数,与试样的几何尺寸有关。为准确预测管线钢的断裂韧性,本文利用试验、数值模拟和解析解等方法,研究不同尺寸的单边缺口拉伸试样的断裂韧性和拘束效应。由于管道裂纹尖端应力场与单边拉伸缺口试样的相似性,本研究采用单试样柔度卸载法测量单边缺口拉伸试样(SE(T))的断裂韧性,结果表明:无论是母材试
学位
由于具有优异的抗电迁移和抑制锡、铜原子间扩散的能力,以Co或Co基合金以及化学镀镍浸金层(Electroless Nickel Immersion Gold简称ENIG)或沉镍浸钯浸金层(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold简称ENEPIG)为主的镀层作为潜在的表面处理材料已引起人们的广泛关注。当熔融钎料与上述镀层接触时,就
学位
随着电子工业的飞速发展,钎焊焊点向着小型化、多功能、高可靠方向转变,无铅复合钎料成为解决这一难题的主要途径。Ag颗粒修饰石墨烯Sn-Ag-Cu复合钎料(SAC/Ag-GNSs)表现出较好的热、电和力学性能。然而,在传统回流焊工艺下,Ag-GNSs会出现上浮、偏聚现象,造成强化效果降低以及界面金属间化合物厚度过厚且不均匀等问题。而电流瞬态键合技术具有大电流、时间短的特点对SAC/Ag-GNSs复合钎
学位