铜钢MIG复合增材制造组织及性能研究.pptxVIP

铜钢MIG复合增材制造组织及性能研究汇报人：2024-01-28目录引言铜钢MIG复合增材制造工艺铜钢MIG复合增材制造组织特征铜钢MIG复合增材制造力学性能铜钢MIG复合增材制造耐蚀性能铜钢MIG复合增材制造应用前景与挑战01引言Chapter研究背景和意义随着制造业的快速发展，传统加工方法已无法满足复杂结构件的高效、高精度制造需求。增材制造技术（AdditiveManufacturing,AM）作为一种新型的制造方法，具有自由度高、材料利用率高、制造周期短等优点，在航空航天、汽车、生物医疗等领域得到了广泛应用。铜钢复合材料结合了铜的良好导电性、耐蚀性和钢的高强度、低成本等优点，在电力、电子、机械等领域具有广阔的应用前景。因此，开展铜钢MIG复合增材制造组织及性能研究，对于推动增材制造技术的发展和应用，以及促进铜钢复合材料的应用具有重要意义。国内外研究现状及发展趋势国内外在铜钢复合材料的制备工艺、组织性能等方面已开展了大量研究，取得了显著成果。在增材制造领域，针对铜及铜合金的研究相对较多，而关于铜钢复合材料的增材制造研究尚处于起步阶段。目前，铜钢复合材料的增材制造研究主要集中在工艺优化、组织调控和性能提升等方面。未来，随着增材制造技术的不断发展和完善，铜钢复合材料的增材制造将在更多领域得到应用，并朝着更高精度、更高效率的方向发展。研究目的和内容研究目的：通过铜钢MIG复合增材制造实验，探究工艺参数对组织及性能的影响规律，为优化铜钢复合材料的增材制造工艺提供理论支持和实践指导。研究目的和内容研究内容设计并搭建铜钢MIG复合增材制造实验系统；制定实验方案，开展不同工艺参数下的铜钢MIG复合增材制造实验；研究目的和内容对实验样品进行组织观察、性能测试和分析；基于实验结果，提出优化铜钢复合材料的增材制造工艺的建议和措施。探究工艺参数对组织及性能的影响规律，并建立相应的数学模型；02铜钢MIG复合增材制造工艺Chapter工艺流程及原理工艺流程原理铜钢MIG复合增材制造主要包括预处理、增材制造和后处理三个主要步骤。预处理涉及对基材的表面处理和预热；增材制造过程通过MIG焊枪逐层堆积材料；后处理则包括热处理、时效等步骤以优化组织和性能。铜钢MIG复合增材制造基于熔化极气体保护焊（MIG）技术，利用焊枪将铜合金和钢材料逐层堆积至基材上。通过精确控制焊接参数，如电流、电压、送丝速度和焊接速度，实现铜钢异种金属的有效连接和逐层堆积。设备与材料设备材料铜钢MIG复合增材制造系统主要包括MIG焊机、送丝机构、焊接机器人或操作臂、气体保护系统以及控制系统。其中，MIG焊机提供稳定的焊接电流和电压；送丝机构负责将焊丝连续、均匀地送入焊枪；焊接机器人或操作臂实现焊枪的精确定位和移动；气体保护系统则用于提供保护气体，防止焊接过程中的氧化和污染。铜钢MIG复合增材制造中常用的铜合金包括紫铜、黄铜等，钢材则多为低碳钢、低合金钢等。此外，还需选用与铜合金和钢材相匹配的焊丝，以确保焊接质量和性能。VS工艺参数优化焊接电流与电压送丝速度与焊接速度保护气体成分与流量层间温度与时间控制焊接电流和电压是影响焊接质量和效率的关键因素。适当的电流和电压能够保证焊丝的稳定熔化和良好的焊缝成形。送丝速度和焊接速度的匹配对于保证焊接过程的稳定性和焊缝质量至关重要。过快或过慢的送丝速度都可能导致焊缝成形不良或焊接缺陷。保护气体的成分和流量直接影响焊接过程中的氧化和污染程度。通常选用纯氩或氩氢混合气体作为保护气体，并根据实际情况调整气体流量以确保良好的保护效果。层间温度和时间的控制对于减少热影响区宽度、防止层间开裂以及优化组织性能具有重要意义。通过合理的层间温度和时间控制，可以实现铜钢异种金属的有效连接和良好性能。03铜钢MIG复合增材制造组织特征Chapter宏观组织形貌010203沉积态组织热影响区组织界面结合区组织呈现出典型的快速凝固特征，如细化的晶粒、较少的偏析等。由于热循环的作用，晶粒发生长大，同时可能出现再结晶现象。铜钢异种金属结合界面呈现出良好的冶金结合，无明显的未熔合、裂纹等缺陷。微观组织分析相组成元素分布通过XRD、EBSD等分析手段，确定铜钢MIG复合增材制造组织中的相组成，包括铁素体、珠光体、马氏体等。利用EPMA、EDS等技术手段，分析元素在铜钢MIG复合增材制造组织中的分布情况。晶粒尺寸采用截线法等方法测量晶粒尺寸，分析晶粒细化程度。组织演变规律沉积过程中的组织演变01随着沉积层数的增加，组织逐渐细化，同时热影响区的范围也逐渐扩大。热处理过程中的组织演变02通过不同的热处理工艺，如退火、淬火等，调控铜钢MIG复合增材制造组织的组织和性能。界面结合区的组织演变03在界面结合区附近，由于元素扩散和冶金反应的作用，可能形成新的化合物或固溶体，从而影响组织的性