電弧熔積增材制造過(guò)程中在線檢測(cè)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電弧熔積增材制造融合了電弧焊接技術(shù)和增材制造技術(shù)，能完成對(duì)金屬快速自由成形制造的新技術(shù)。因其成形效率高、成本低、致密度高、無(wú)需模具、所用材料廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在金屬增材制造領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，電弧焊接工藝的本質(zhì)導(dǎo)致電弧熔積增材制造工件精度較低、表面質(zhì)量較差、應(yīng)力殘留、焊接變形以及存在裂紋、氣孔、夾渣等焊接缺陷。因此，加強(qiáng)質(zhì)量控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，避免完工檢測(cè)出現(xiàn)廢品是當(dāng)前電弧熔積增材制造迫切需要解決的問(wèn)題。本文針對(duì)增材制造工藝的特殊性

2、，提出一種基于分層檢測(cè)思想的解決方案，為增材制造過(guò)程引入合適的在線檢測(cè)方法。
　　本文提出的分層檢測(cè)思想是以增材制造離散化原理為核心，將傳統(tǒng)加工完畢后的整體檢測(cè)，轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸み^(guò)程中以階段性加工部位為檢測(cè)對(duì)象的分散檢測(cè)。本研究以課題組承擔(dān)的高鐵轍叉增材制造項(xiàng)目為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)對(duì)象與加工過(guò)程進(jìn)行分析研究，梳理出檢測(cè)要求和檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。在對(duì)超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、紅外探傷檢測(cè)、金屬磁記憶檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、永磁擾動(dòng)檢測(cè)等檢測(cè)方

3、法進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)選擇永磁擾動(dòng)檢測(cè)為實(shí)現(xiàn)電弧熔積增材制造過(guò)程在線檢測(cè)的最優(yōu)方法。永磁擾動(dòng)檢測(cè)是利用磁擾動(dòng)效應(yīng)，通過(guò)捕獲由待檢區(qū)域缺陷在永磁體上產(chǎn)生的磁擾動(dòng)，從而獲得缺陷存在與否的評(píng)判依據(jù)。結(jié)合電弧熔積增材制造實(shí)際加工特點(diǎn)，設(shè)計(jì)永磁擾動(dòng)在線檢測(cè)系統(tǒng)，并將系統(tǒng)置于實(shí)際加工環(huán)境，對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣進(jìn)行一系列測(cè)試，獲取大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，驗(yàn)證了檢測(cè)系統(tǒng)可成功檢測(cè)到寬度0.3mm的開(kāi)放式裂紋缺陷、直徑0.8