电弧增材制造5356铝合金工艺研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:mcl8023
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相比于其他增材制造技术,电弧增材制造技术在成形效率、材料利用率、零件结构尺寸等方面具有无可比拟的优势,在航空、航天、船舶等领域具有广泛的应用前景。本文针对5356铝合金的电弧增材制造成形工艺进行了研究。结果表明:成形工艺参数对成形试样的外观形貌及成形质量均存在一定影响;优化得出较为合理的工艺参数组合,其中焊接电流为180A,送丝速度为8.1m/min,扫描速度为18mm/s,扫描间距为3mm,层高为2mm。最终成形出的块状试样表面形貌良好,未出现坍塌现象。对铝合金微观组织及拉伸性能进行了研究。结果表明:电弧增材制造5356铝合金成形质量良好、冶金结合优良,未出现较大缺陷;试样显微组织主要由ɑ(Al)基体和弥散强化相β(Al3Mg2)组成,经420℃x18h均匀化退火处理元素分布均匀性得到改善;均匀化退火后铝合金的强韧性同时得到提高,远远超过5356铝合金的焊接性能;室温拉伸试样的断口位置出现明显颈缩;沉积态断口表面较为平缓,均匀化退火后断口表面出现明显起伏;断口表面分布有细小且均匀的韧窝,且均匀化退火后韧窝更为细小。最后,研究了辅助外力作用对成形试样组织及性能的影响。结果表明:通过施加辅助外力,成形焊道表面变得平整,焊道熔高显著降低;同时,由于焊道发生塑性变形,试样内部气孔等缺陷也发生变形,试样内部孔隙率得到降低。辅助外力作用下,试样内部晶粒尺寸发生变化,因此,与直接成形试样对比,辅助外力成形试样的抗拉强度和屈服强度均有所提高,而试样的塑性明显降低。
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