关键词： 滑动轴承   轴瓦   增材制造   锡基轴承合金   激光熔覆   离心铸造   堆焊  

摘要： 阐述了利用钎焊、激光熔覆、电弧喷涂、电弧堆焊等增材技术替代常规离心铸造制造滑动轴承的优势及目前的技术水平,同时阐述了随增材制造技术而研发的高温抗蠕变巴氏合金线材成分,线径1.6 mm的细线材加工技术现状,展望了增材制造应用在滑动轴承领域以及巴氏合金线材成分优化和相关配套技术的发展趋势,对过细的SnSb相是否会加速轴径的磨损和多次电弧堆焊增材是否会影响结合强度的问题进行了探讨。

关键词： 熔丝增材   残余应力   随焊锤   介入温度  

摘要： 为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击变形量分布与演变规律,并进一步寻求锤击残余应力消除控制策略及变形量协调优化策略。结果表明,在锤击介入温度为650℃时锤击消除残余应力效果最为显著。在合适的锤击介入温度下,焊缝不会遭到机械破坏,还会产生合适的变形量以抵消内部残余拉伸应变,释放残余拉应力。

关键词： 丝材电弧增材   镁合金   3D打印   智能化制造  

摘要： 进入21世纪,金属材料成形技术正在发生巨大变革。电弧增材制造技术,因具有加工速度快、材料利用率高、成本低等优点,被尝试用于加工各种重要零部件。目前,以熔化极气体保护焊(GMAW)、钨极惰性气体保护焊(GTAW)、等离子电弧焊(PAW)为主,同时结合机器人、计算机仿真模拟、剖分算法、路径规划、工艺参数优化、后处理及组织与性能之间的内在联系等,以减少缺陷,适应不同性能指标需要。综述了电弧增材制造的工艺过程及其在镁合金中的研究现状,展望了镁合金电弧增材先进制造技术及智能化制造的未来发展方向。

关键词： 7075铝合金   电弧增材制造   气孔率   工艺建模   预测模型  

摘要： 研究了工艺参数对电弧增材制造堆积7075铝合金气孔率的影响规律,建立了堆积金属气孔率关于送丝速度、电弧枪行走速度、保护气流量的工艺模型,并基于该模型进行工艺优化。研究结果表明:较高的保护气流量有利于阻碍气相中氢组分向熔池中溶解,降低堆积金属气孔倾向;送丝速度较低或电弧枪行走速度较快有利于获得较浅的熔深,使氢气泡易于逸出以降低堆积金属气孔率。建立的7075铝合金电弧增材制造工艺模型可对气孔率进行有效预测,预测误差率小于5%。基于该模型优化出送丝速度6.7 m/min、电弧枪行走速度708 mm/min、保护气流量20 L/min的电弧增材制造工艺可使得7075铝合金成形良好,气孔率小于10%。

关键词： 钛合金   冷金属过渡   电弧增材制造   微观组织   力学性能  

摘要： 钛合金高强度、高耐热的特性决定了其在航空航天、船舶制造等领域的广泛应用,但由于钛合金的难加工性,使得传统锻造+机加的方式模具损耗严重、制造周期长。增材制造作为一种制造成本低、成形效率高的绿色化制造工艺,凭借其无需模具、直接成形的优势在钛合金制造领域受到国内外学者的广泛关注。电弧增材制造技术相较于其他增材工艺(如激光增材制造、电子束增材制造等)沉积效率更高,不受零件尺寸的限制,在大型和超大型结构件的制造中具有突出优势,其中基于冷金属过渡(Cold metal transfer,CMT)的电弧增材制造技术由于沉积过程更稳定、热输入量更低,已逐渐成为钛合金增材制造领域的研究热点。文中对基于冷金属过渡的钛合金电弧增材制造技术的研究现状进行综述,介绍钛合金打印件的微观组织和力学性能特征,总结分析了成形参数对打印件微观组织与力学性能的影响规律,并概述了形核条件调控、轧制和超声冲击等辅助技术对打印件微观组织与力学性能的影响机制,最后展望了钛合金CMT电弧增材制造的未来发展趋势。

关键词： 电弧增材制造   3D打印   铝合金   纵向磁场   磁场参数   焊缝成形   熔深   熔宽  

摘要： 为了提高电弧增材制造成形精度,分析了纵向磁场作用下ZL114A铝合金的电弧增材成形过程,研究了磁场对电弧形态和焊后增材试件成形及性能的影响.结果表明,引入磁场后焊接电弧由原来的锥形变化为顶部收缩底部发散的形态,磁场起到了压缩电弧的作用.增材试件表面成形质量得到了明显优化,表面凹凸不平的现象基本消失.引入磁场后增材试件的熔宽增加,且随励磁电流的增大而增大.引入磁场后试件组织中α-Al晶粒得到细化,共晶硅析出相减少,使得试件的力学性能相比未加磁场时得到明显提升.

关键词： 碾压   消应力   碾压速度   有限元模拟  

摘要： 碾压消应力是消除构件电弧增材后表层的一种重要且很有发展潜力的消应力方法。工件表层经碾压变形后,通过改变工件的形状和厚度,来达到对工件产生变形,释放工件里残余应力。对装备构件进行碾压消应力模拟,模拟结果显示在强旋过程中,消除了槽底中间很大的残余拉应力,消除大部分工件内部横向残余应力和纵向残余应力。强旋大体上消除了大部分残余应力,但是表面会出现一定的应力集中。良好的消除残余应力的效果可以让强旋作为消除残余应力流程的一部分。

关键词： 低功率脉冲激光诱导电弧   增材制造   316不锈钢  

摘要： 采用低功率脉冲激光诱导电弧复合热源熔化沉积316奥氏体不锈钢焊丝依次制备1~8层单道墙体,研究不同墙体层间组织和性能的影响规律并分析其机理,为高效能量节约型复合热源增材制造大型构件提供理论依据。结果表明,低功率脉冲激光诱导电弧可以增材制造出成形良好的墙体。墙体底层组织在后层热处理作用下,晶粒平均增大5μm,凝固模式为A模式,墙体中间层组织均由树枝晶构成,一次枝晶间距约为16μm。8层墙体4层以上凝固模式为FA。低功率脉冲激光诱导电弧8层增材墙体的显微硬度值整体呈先降低后缓升的趋势,硬度值在HV187~HV233之间变化,δ铁素体析出在晶界或晶内可起到强化作用。

关键词： 双脉冲   电弧增材制造   铝合金  

摘要： 采用双脉冲MIG电弧增材制造工艺制备了ER5356铝合金直壁和斜壁试件。通过多组单道单层试验,探索了双脉冲铝合金电弧增材的最佳工艺。结果表明,采用130 A电流,20 V电弧电压,7 mm/s焊接速度,4 Hz低频频率进行ER5356铝合金直壁件增材制造,成型质量良好,其晶粒在高度方向呈现等轴晶与柱状晶交替分布,硬度也呈周期性变化;当以15°的焊枪角度,1 mm的横向偏移量进行斜壁件增材制造时,可以获得倾斜角度为45°的斜壁试件,其晶粒在高度及厚度方向的分布都不均匀。通过EDS能谱分析发现成型试样晶粒内Mg、Si元素有明显偏析。

关键词： Al-Cu合金   电弧增材制造   Fe、Si杂质   各向异性  

摘要： 针对电弧增材制造Al-Cu合金力学性能非均匀问题,采用不同成分的丝材研究了Cu含量及Fe、Si杂质含量对热处理后成形组织及力学性能的影响。结果表明:Cu含量低(5.3%,质量分数),α(Al)基体中固溶Cu含量不足,成形试样屈服强度显著降低,Cu含量适中(5.8%~6.5%),成形组织中残余少量θ相(Al_(2)Cu),对塑性影响较小,成形试样强度提高;在Cu含量适中、Si含量较低(ω(Si)<0.08%)时,随着Fe含量增加,成形组织中残余的块状或条状α(Fe)相增加,α(Al)基体中固溶Cu含量减少,成形试样屈服强度降低;在Cu含量适中,Fe、Si含量较高时(>0.15%),成形试样层间形成的针状β(Fe)相增加,垂直方向塑性显著降低;严格控制丝材中Fe、Si杂质含量(Si少于0.08%,Fe少于0.15%),Cu含量适中(5.8%~6.5%),成形试样无明显各向异性,平均抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别超过440 MPa、300 MPa、10%。