焊接快速成形316L不銹鋼的組織和性能研究.pdf

1、焊接快速成形作為眾多快速成形技術(shù)之一，能夠?qū)崿F(xiàn)高致密度、高性能金屬零件的高效快速制造。其成形效率和制造成本相比于其他金屬零件快速成形技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。快速成形過(guò)程中成形參數(shù)、成形路徑和層間溫度等，對(duì)成形零件溫度場(chǎng)有著重要的影響，從而影響到成形件組織的形成和轉(zhuǎn)變，并導(dǎo)致成形件性能發(fā)生差異。本文基于機(jī)器人GMAW焊接技術(shù)，以316L不銹鋼焊絲為成形材料進(jìn)行焊接快速成形。研究了搭接率和單層增高、成形路徑、層間溫度對(duì)焊接快速成形不銹鋼的影響。

2、主要研究結(jié)果如下：
　?。?）沉積層上表面會(huì)隨搭接率增大而變平整，40％搭接率適合于零件的焊接快速成形。建立的單層增高模型與焊縫寬度、焊縫高度、焊縫熔合比有關(guān)。采用模型計(jì)算結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)外觀成形良好的薄壁及斜薄壁零件焊接快速成形。對(duì)于斜薄壁零件，與基板表面的夾角θ小于60°時(shí)，不能保證順利進(jìn)行成形。
　　（2）焊接快速成形316L不銹鋼試樣凝固模式為FA模式，在成形試樣最頂部和最底部因更高冷卻速度作用凝固模式轉(zhuǎn)變?yōu)锳F模式。組

3、織中觀察到的取向生長(zhǎng)組織和外延生長(zhǎng)特性組織均與熱流有關(guān)。重熔區(qū)內(nèi)組織生長(zhǎng)方向由熔合線指向熔池中心，非重熔區(qū)組織朝上生長(zhǎng)。
　　（3）“一”字形路徑試樣中δ鐵素體在奧氏體基體中呈條狀分布。“十”字形路徑試樣中δ鐵素體為骨架狀，與“弓”字形路徑相比，其鐵素體橫向間距更大，且生長(zhǎng)方向發(fā)生變化。隨層間溫度的提高，鐵素體含量發(fā)生變化。δ鐵素體總含量由層間溫度為50℃時(shí)的12%，上升到150℃的16%。
　　（4）焊接快速成形316L不