导　　师： 杨永强

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 通过3D打印制造复杂形状的金属制品在现代工业中变得越来越迫切。激光技术(如SLM和SLS)以及电子束技术(如EBF3)常常用于3D打印中。使用这些技术制作出来的成品虽然具有比较高的机械性能,但同时具有相当高的成本和较低的效率。近几年来,焊接技术应用于3D打印领域在全世界已成为了一种趋势,其中最常应用的是电弧焊工艺。已进行的研究表明,焊接工艺作为3D打印技术不仅能提高生产效率而且使工艺成本降低几倍。但是使用电弧技术有一个重大的缺陷,它们把制造零件的物理机械特性降低。等离子(微束等离子)焊接工艺却能够解决这个问题和克服传统电弧焊工艺的缺点。作为一个成熟的焊接技术,等离子焊接技术(堆焊技术)可以提供更好的电弧参数和更好的物理性能,可以几倍提高制品的质量。因此,本文的目的为研究基于微束等离子弧焊工艺的三维金属零件制造技术以及基于获得的研究结果开发设备样机。论文研究内容与成果如下:(1)为了进行各种焊接工艺应用的实验,建立了增材焊接工艺综合实验室研究试验台;试验台包括等离子(微束等离子)弧焊电源、等离子模块、熔化极电弧焊、自动冷却机组、用于等离子焊丝堆焊的万能焊枪(在微束等离子及等离子弧焊两个模式下操作)、微束等离子粉末堆焊焊枪、实验室送丝机、粉末定量器。(2)进行了用于增材制造方面的微束等离子弧焊焊枪的设计和工艺参数优化的理论和试验研究。使用了基于纳维-斯托克斯方程式系统的Solidworks FlowSimulation计算程序包,借助这一程序包实现了对等离子弧焊焊枪(用于微束等离子增材制造)的气体动力学过程电脑建模。研究了填料粉末粒子的分布规律和运动轨迹,对多层堆焊过程的工艺参数进行了预测。选择了将粉末引入等离子体形成的和集中的喷嘴之间缝隙的同心方

关 键 词： 增材制造 弧焊 微束等离子技术 三维金属零件 计算机模拟

领　　域： []