碳钢基体表面增材不锈钢工艺研究

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毕业论文

1 引言 1

2 电子束填丝焊实验材料、设备及分析方法7

2.1 实验材料 7

2.2 实验设备 7

2.2.1 电子束焊机7

2.2.1 送丝系统7

2.3 分析方法8

2.4 本章小结9

3 碳钢基电子束填丝增材制造结果分析 10

3.1 焊接工艺对焊缝成形的影响10

3.1.1 填丝方位的确定10

3.1.2 送丝角度的确定11

3.1.3 束流、焊接速度与送丝速度的关系11

3.2 焊接接头形貌与组织性能分析12

3.2.1 碳钢电子束填丝焊缝形貌分析12

3.2.2 碳钢电子束填丝焊接接头组织分析13

3.2.3 碳钢电子束填丝焊接接头性能分析14

3.3 本章小结14

结论 15

致谢 16

参考文献17
1 引言增材制造技术又称快速成型（Rapid Prototyping Manufacturing，简称 RPM）技术。该项技术诞生于 20世纪 80 年代后期，最开始只是用在非金属零件的制造上，然而现在已经在金属制造中发挥越来越大的作用了[1]。最初增材制造用电弧堆焊，或用小电流钨极氩弧焊，微束等离子弧的填丝堆焊成形，这些技术在航空航天中应用很广。焊接方式要依据零件的性能和材料特征来选择，用于增材制造的焊接方法主要有钨极氩弧焊，激光焊，等离子弧焊，电子束焊，搅拌摩擦焊[2]。伴随着航空航天、电子器件、国防科技等产业的快速发展，构件的结构日益复杂，对加工精度和焊接工艺有了更高的要求，高要求需要高焊接工艺。电子束焊接的能量载体是电子束——极高密度极高能量，具有传统焊接方式无法比拟的优势：焊接能量密度高、热影响区小、焊缝窄、焊接及冷却速度快、焊缝成型好、真空金属不易氧化、重复性和稳定性高[3]。就是因为这些优点，电子束焊得到了广泛应用。如果在传统的电子束焊接基础上，增加自动送丝技术，就能实现电子束填丝焊接，就能为工件的生产提供新的技术方法。传统电子束焊接时，容易出现电子束光斑集中度不够，金属烧损使得表面塌陷产生接头表面高度不均匀，束缝对中精度低的难题，为了提高焊缝质量，提出了电子束填丝焊接工艺[4]。目前为止，电子束填丝焊在国内国外的报道还不多见，其焊接过程复杂，工艺也有待研究。