基于冷金屬過渡技術(shù)的鋁合金快速成形技術(shù)及工藝研究.pdf

1、快速成形技術(shù)采用材料逐層疊加的方法實(shí)現(xiàn)物理模型、模具、零件的加工技術(shù),具有生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、生產(chǎn)靈活的特點(diǎn),更加適合現(xiàn)代產(chǎn)品外形多變、更新速度快的特點(diǎn),能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、推進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展。
　　為了實(shí)現(xiàn)低成本的快速成形技術(shù),加速成形技術(shù)的發(fā)展,解決電弧成形過程中的焊接問題,利用冷金屬過渡技術(shù)和機(jī)器人控制成形軌跡搭建快速成形系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)5356鋁合金快速成形技術(shù)研究,控制行走軌跡實(shí)現(xiàn)復(fù)雜試樣的自動(dòng)化成形,控制行走軌跡和成形參

2、數(shù)的變化,能夠獲得尺寸精度較高,外形復(fù)雜的了鋁合金試樣成形。
　　首先對(duì)不同成形參數(shù)和成形方法對(duì)單道軌跡成形的影響進(jìn)行研究,結(jié)果顯示CMT成形方法的成形效果最好,成形的寬度和高度適中,能夠獲得理想的成形試樣。增加預(yù)熱可以促進(jìn)成形,使得成形寬度增加,高度降低。
　　研究了成形參數(shù)對(duì)柱狀成形試樣的影響,發(fā)現(xiàn)隨著成形電流的增加,成形的表面狀態(tài)明顯改善,柱狀試樣的直徑也逐漸增加;隨著干伸長(zhǎng)的增加,成形試樣的表面狀態(tài)和保護(hù)效果先是逐漸

3、增加,超過12mm后保護(hù)效果變差,并且氣孔缺陷增加;隨著提升高度的增加,試樣的均勻程度先是增加后來降低;CMT成形方法能夠獲得成形均勻美觀,保護(hù)效果好的成形試樣,脈沖CMT和交流CMT成形試樣內(nèi)部較多氣孔缺陷;柱狀成形試樣的力學(xué)性能可達(dá)到131MPa,斷口中心主要為脆性斷口形貌,周圍表現(xiàn)為韌性斷口形貌。
　　進(jìn)一步研究了多層成形軌跡的成形工藝和試樣的性能關(guān)系,歸納總結(jié)出工藝參數(shù)與軌跡變化之間的規(guī)律:層間冷卻時(shí)間是必需的,合適的冷卻

4、時(shí)間可以保證成形效率和成形精度;往復(fù)變化起弧處可以有效提高成形試樣兩端的尺寸精度,成形試樣平行成形方向上的力學(xué)性能高于垂直成形方向上的力學(xué)性能;固溶處理后試樣的整體力學(xué)性能得到提高,尤其是垂直成形方向上的力學(xué)性能得到明顯的提高;平行成形方向上拉伸試樣的斷口主要為韌性斷口,垂直成形方向上的拉伸試樣斷口表現(xiàn)為脆斷和準(zhǔn)解理斷裂。
　　采用冷金屬過渡技術(shù)的快速成形方法,進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)體材料的成形,分析尺寸精度、成形的效率及成形狀態(tài),實(shí)現(xiàn)船用三