基于CMT的双相钢电弧增材制造工艺及组织性能研究

来源 :沈阳大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:cs19890126
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
超高强度双相钢因其优异的性能和良好的加工性而被广泛应用到各个领域。增材制造技术将实物建立的计算机模型转化为成形路线点,通过系列软件控制三维增材系统设备,在三维空间以累加的方式快速成形工件,其对于结构复杂的工件相比于传统加工方法更具优势。电弧增材制造技术通过结合焊接电弧作为加工热源,将丝材熔化逐层堆积金属成形构件,具有沉积率高、成本低、可行性好以及效率高等优点。先进超高强度钢电弧增材制造技术的研究在同时满足零件制造高效智能化与安全性要求方面具有重要的现实意义。本文通过基于冷金属过渡焊电弧为热源的增材制造系统,采用1.0mm的DP980超高强双相钢ER120S-G焊丝进行增材实验,对单道单层和单道多层增材工艺进行探究。重点研究单道多层增材直壁体成形工艺、微观组织和力学性能,通过正交设计实验确定增材直壁体性能最佳时的工艺参数,并对此增材过程的温度场和应力场变化进行有限元模拟分析。实验结果表明,增材工艺参数对增材试样成形具有一定影响。对于单道多层增材试样,随着送丝速度或层间温度的增大,增材试样成形尺寸均增大;随着焊接速度的增加,增材试样成形尺寸减小。单道多层增材直壁体试样组织主要以柱状晶和等轴晶的形式存在,组织以粒状贝氏体为主且晶粒分布均匀。增材直壁体试样横向抗拉强度最大值为976MPa,纵向抗拉强度最大值为917MPa,均达到DP980母材抗拉强度90%以上;横向和纵向拉伸试样断口均为塑性断裂,断口存在大量韧窝。增材直壁体试样横向和纵向冲击性能差异不大,冲击断裂形式均为微孔聚集型断裂。增材直壁体试样中下部硬度值要高于上部硬度值,平均显微硬度值约为360HV,高于DP980母材显微硬度值320HV。通过有限元模拟温度场与实验测量温度结果对比,证明DP980单道多层CMT电弧增材制造过程所建立的热源模型正确。经模拟计算分析得到,增材直壁体试样最大等效应力值产生在第一层中间部位,最大值为915MPa;最大残余应力为184.8MPa;增材直壁体变形最大位置出现在直壁体顶部两端,总变形量为2.32mm。本实验条件下,以横向抗拉强度最优为标准,DP980双相钢CMT电弧增材制造最佳工艺参数为:送丝速度3.0m/min,焊接速度550mm/min,层间温度140℃,得到的单道多层增材直壁体成形质量良好且力学性能优异。
其他文献
氨氧化反应是目前工业上应用最为广泛的一种腈类化合物制备方法,其主要副产物为水。芳香腈类化合物一般是通过甲基芳香化合物的气固相催化氨氧化反应得到,但目前缺少能高效适
航空相机作为航空遥感领域的主要载荷之一,其具有分辨率高、实时性强等特性,被广泛应用于资源勘探、地形测绘、城市建设等领域。航空环境复杂多变,相机在成像过程中受环境温度、压力和成像距离变化等因素的影响,探测器感光面偏离像方焦面位置,造成成像清晰度下降。随着现代成像技术的发展,航空相机的焦距逐渐变长,探测器像元尺寸逐渐减小,相机对环境的变化也越来越敏感。因此,研究航空环境变化对相机成像质量的影响,提出高
改革开放以来,中国家族企业作为民营企业最重要的组成部分为我国经济迅猛发展做出了不可磨灭的贡献。由于“家族”和“企业”的相互渗透,中国家族企业既存在信息不透明、裙带主义等劣势,又有成员之间高度团结信任、极低的代理成本等特有的优势,正是家族企业各方面的独特性,使得其在经营和管理方式上具有一定的特点。在经济全球化的背景下,我国目前正处于经济转型的关键时期,家族企业的发展对我国市场经济发展起着至关重要的作
在工业生产中,钢轨,发动机,齿轮等设施部件会随着使用时间的增加产生疲劳损伤、裂纹和内部缺陷,一旦因为机器零部件发生故障,通常会造成不可估量的灾难性事故和巨大的经济损失。无损检测(Nondestructive Testing)是保障设备质量和运行安全的关键技术,可以用来判断各种设施是否存在缺陷等安全问题,同时无损检测技术也具有非接触性、非破坏性、检测效率高等特点。红外热成像检测是一种非破坏性的、非侵
犬流感(Canine influenza,CI)是由正粘病毒科A型流感病毒属的犬流感病毒(Canine influenza virus,CIV)引起的一种犬属动物接触性呼吸道传染病。患病犬主要临床症状表现为发热、流
近年来,科学技术飞速发展的同时,环境污染问题也日益严重。以有机染料为代表的有机污染物成为水系环境治理的热点和难点。传统的物理、化学和生物等治理方法存在诸多问题,已不能适应我们对美好生活的需求。以TiO_2为代表的纳米半导体光催化材料因其降解效率高,无二次污染等优点而被广泛应用于有机染料废水的处理。虽然关于TiO_2光催化性能研究的报道层出不穷,但是有关TiO_2选择性催化机理的研究却鲜有报道。本课
液滴运动调控研究,在冷凝传热、流体运输、疏冰抗结冰、防污自清洁和水收集等能源和环境领域具有重要意义。目前对于液滴运动的调控需要光、热、电、磁等外部能量输入,限制了
PPP模式又被称为政府与社会资本合作模式,它可以促进政府职能的转变,让政府从从前的基础设施公共服务的提供者转变为一个负责监督和管理的角色,这一方法也可以非常有效地发挥
本文以单室空气阴极微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)反应系统作为研究对象,主要研究MFC阴极用聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)替代全氟磺酸(Perfluorosul
由于具有密度小、比强度高和耐高温等优良特性,复合材料应用的范围越来越广且比例越来越大。目前复合材料机械连接结构的研究重点集中在强度、失效和疲劳等方面。复合材料机