直接金属成形件的性能研究

直接金属成形技术是快速成形领域研究的热点问题,文中提出一种基于弧焊的直接金属成形技术,并对基于该技术制作的成形件进行性能评测,对成形件进行密度、强度与硬度指标测试和金相组织观察表明,基于弧焊的直接金属成形件的组织结构和力学性能指标明显优于SLS（selective laser simering）工艺成形件,达到或高于铸造零件;异种材料成形时化学成分、物理性能、组织特点的差异对成形件的性能有不利影响。     

直接金属成形喷射技术

分析了现有典型直接金属成形同轴喷射喷头系统的专利,结合试验提出了喷头系统的设计准则。在此基础上设计开发了单喷点同轴喷射系统。试验证明该喷头使成形工艺控制更加灵活,提高了成形零件的质量。     

直接金属快速成形制造技术综述

探讨了当前国际上直接金属快速成形工艺的研究开发情况,认为工艺中的材料沉积方式很大程度上决定了制件成形过程中热量的输入、传导以及耗散特点,而工艺中热作用的过程将对制件微观组织、力学性能以及精度产生至关重要的影响。基于此点提出以材料沉积方式对制件造成的热影响的差别将直接金属快速成形技术进行分类的方法,并依照该方法将目前的直接金属快速成形技术分为选区沉积、熔覆沉积和熔滴沉积三大类工艺。对这三类工艺的技术特点和主要应用方面进行了介绍,并简要探讨了各类工艺的发展方向。重点分析了目前在这三类工艺的研究中存在的主要技术难点以及目前采用的解决方法,认为改善零件微观组织、力学性能以及尺寸精度的根本途经是对沉积工艺中热量的输入和耗散进行更加合理的控制并尽量减小。     

等离子熔积直接快速制造金属原型技术

开发了等离子熔积直接快速制造金属原型技术。该技术以等离子束为热源，根据零部件计算机三维CAD模型，数字控制熔积枪或工作台运动，粉末材料在等离子体中被加热并沉积到基板表面或熔积层的熔池中，凝固并与之熔合后形成新的熔积层，直至完整的零件制作完成。所制造零件内部无孔隙，层与层之间完全冶金结合，可以用于金属原型或难熔难加工材料零件制造、表面修复等，具有重要的应用前景。     

激光直接金属堆积成形技术的研究与应用进展

阐述了激光直接金属堆积成形技术的原理、硬件系统和软件系统.重点介绍了激光直接金属堆积成形技术的国内外发展概况、研究热点和应用现状.阐述了激光直接金属堆积成形技术存在的主要问题,并对该技术的研究方向和应用领域进行了展望.     

直接金属沉积成形工艺的RP软件研究

直接金属沉积（DMD）快速成形是快速制造的一种新工艺，其原理与传统的快速成形工艺（如分层实体制造SSM，熔融挤压成形MEM，立体光刻SLA等）相同。所介绍的直接金属沉积成形工艺是在CAD模型直接驱动下，由高功率激光熔化同轴输送的金属粉末，层层扫描熔化堆积，直接形成致密的金属零件，该直接金属成形系统包括数控系统，激光系统，同轴送粉系统，RP数据处理软件系统，控制软件系统等，重点针对高功率激光同轴送粉的真空金属沉积成形工艺，研究相应的控制软件开发和数据处理软件的改进。     

激光直接金属堆积成形技术的研究与应用进展

阐述了激光直接金属堆积成形技术的原理、硬件系统和软件系统。重点介绍了激光直接金属堆积成形技术的国内外发展概况、研究热点和应用现状。阐述了激光直接金属堆积成形技术存在的主要问题，并对该技术的研究方向和应用领域进行了展望。     

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数

对基于脉冲微束等离子弧焊接(PMPAW)的直接金属快速成形中成形轨迹间的搭接进行了研究。建立了成形轨迹间的搭接模型,分析了成形轨迹断面宽度与高度之比(宽高比)、轨迹间的中心距、搭接率等参数之间的相互关系及其对成形件性能的影响。用HOOCr21Ni10不锈钢进行了不同搭接参数的成形试验,并对成形件进行了表面平整度、抗拉强度和断后伸长率的测试。试验结果显示,采用宽高比大的成形轨迹制作的零件其三项测试结果均高于用宽高比小的成形轨迹所制作的零件。成形件纵向抗拉强度和断后伸长率优于横向,采取了层间多方向交替扫描的成形方式来获得整体上各向同性的零件。     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(上)--国外篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

板料成形模具快速制造技术研究

将快速原型技术与金属电弧喷涂技术相结合，开发一种新的板料成形模具快速制造方法。介绍了该方法的关键工艺和实施步骤，并通过具体实例对该方法进行验证。实践表明，该方法制模周期短、成本低，模具综合性能好，在复杂冲压模具试制、冲压件小批量生产中具有很好的应用前景。     

等离子电弧加热弯曲精确成形试验

为了实现等离子电弧加热的精确弯曲成形,采用等离子电弧沿直线对1Cr18Ni9Ti不锈钢板材进行加热弯曲成形试验,并用CMOS1303uc数字相机等硬件和相关软件在等离子电弧加热弯曲成形的过程中对弯曲角度进行实时检测,实现了对成形过程的闭环控制。试验结果表明:当扫描次数较少时,板材弯曲角度随扫描次数增加近似呈线性增大;当扫描次数较多时,由于增厚效应的影响,单次扫描弯曲角度的增量会不断减小,弯曲效率明显降低。为了确保加工过程的可靠性并提高成形效率,根据加工余量的不同将成形过程分为粗、中、精三个加工阶段,各个阶段分别采用不同的工艺参数进行加工,通过弯曲角度分别为20°和30°的不锈钢薄板的成形试验验证了该方法的有效性。     

探究焊条电弧焊单面焊双面成型焊接技术

焊条电弧焊单面焊双面成型技术是焊工施工中的一项重要技术,应用广泛,操作难度较大,对于焊工的要求较高,这就需要相关从业者对这一技术进行详细地了解,不断提高自身的操作水平。     

金属板件等离子体弧柔性成形实验研究

以厚度为0．8mm的Q235扇形板、环状扇形板、矩形参考板为试件，研究了圆弧曲线扫描与直线扫描成形效果的差异及板材几何形状对成形效果的影响规律。研究结果表明，利用曲线扫描，可获取非直线展成面，直线扫描和曲线扫描的成形结果存在明显差异，曲线路径扫描是成形自由曲面的有效方法。     

基于数控渐进成形技术的车身装饰件成形工艺

基于数控渐进成形技术进行板科成形工艺研究,提出完整的渐进成形工艺规划,并将其成功应用于车身装饰件成形.对影响成形的主要参数成形工具头直径d和每层进给量△h进行了分析.为今后完善和发展金属板料数控渐进成形技术起到重要作用.     

基于三维焊接的金属零件直接快速制造研究

对用于直接快速制造金属零件的基于机器人CO2气体保护焊的新型快速成形技术进行了初步研究。通过分析堆焊层的几何形状、微观组织和性能，获得了较佳的成形工艺参数。研究结果表明，焊接工艺参数对堆焊层的几何形状、显微组织、表面粗糙度和硬度有很大影响，其中焊接电流和焊接速度是主要的影响因素。由于后续焊道再热循环的作用，堆焊层焊缝的上部为细小的等轴晶，中下部为粗大的柱状晶，堆焊层与基体材料相比硬度略有增大。制造了一个由30层焊道堆积而成的简单空心筒状零件，其直径和高度误差小于1％，垂直度误差小于2％，表面粗糙度Rα约为50～200μm。     

Rapid Sheet Metal Manufacturing. Part 2: Direct Rapid Tooling

The traditional methods adopted for tool design and production in the sheet metal forming industry usually carry a high cost and long lead time resulting in cost justification problems for short production runs. Rapid tooling (RT) technology is capable of justifying the cost of tooling suitable for short production runs or design evaluation purposes. In Part 1 of this work, a new process termed rapid sheet metal manufacturing (RSMM) for the production of soft tooling suitable for prototyping, tool development, and short production runs was introduced. In addition, an indirect RT method employing rapid prototyping (RP), rapid soft tooling, and casting for the fabrication of non-ferrous tools was presented. The current work, Part 2, presents an alternative technique for RSMM whereby metal forming tools are fabricated directly from the RP system via selective laser sintering (SLS).     

探析金属材料焊接成型中主要缺陷及控制策略

工业企业在进行金属材料加工时,往往需要针对焊接技术进行内容上的控制与管理,以此来确保后续工作能够顺利发展,金属材料的成型质量也能够因此得到有效保障。但是,就目前来看,我国企业在开展金属材料焊接成型时,经常会因不同因素的存在而导致工作质量受到不利影响,既无法满足生产需求,对于企业的经济效益发展也会带来一定阻碍。正因如此,本文对金属材料在焊接成型过程中所存在的缺陷问题加以分析,并以此为基础提出具有针对性的控制措施。     

电弧增材成形单道两层熔积过程中的晶粒生长模拟

晶粒生长的数值模拟是研究复杂微观组织演变的重要手段,现有的研究较少涉及电弧增材成形中晶粒生长的数值模拟。采用有限元和元胞自动机方法建立了碳钢电弧增材成形过程的宏观传热和微观组织演变的耦合模型,模拟单道第两层熔积的熔池凝固过程中晶粒动态演变过程。模拟结果显示,单道第一层熔积熔池凝固过程中晶粒从熔合线位置形核后向熔池中心生长,在温度梯度方向与枝晶臂优先生长方向的共同作用下,枝晶呈现竞争生长,晶粒优先生长方向与温度梯度方向一致的晶粒生长更快,部分晶粒生长被抑制,最终形成交错、完全粗大的柱状晶组织,枝晶之间出现溶质富集的现象;单道第二层熔积的晶粒在上一层粗大柱状晶基础上形核并生长,随后的生长过程与第一层类似,第二层熔积时熔池温度梯度方向的改变导致晶粒的主要生长方向与第一层之间有一定夹角。与模拟相同成形工艺的成形试样金相照片验证了模拟结果。研究结果可为电弧增材成形微观组织控制以及后续工艺规划提供依据和参考。