1. 本选题研究的目的及意义
#本选题研究的目的及意义增材制造技术作为一种先进的制造技术,近年来在航空航天、医疗器械、能源动力等领域展现出巨大的应用潜力。
电弧熔丝增材制造技术(WAAM)作为增材制造技术的一种,具有成形效率高、成本低廉、材料利用率高等优点,尤其适用于大型复杂构件的制备。
316LN不锈钢由于其优异的耐腐蚀性、力学性能和生物相容性,被广泛应用于核电、化工、医疗等领域。
2. 本选题国内外研究状况综述
#本选题国内外研究状况综述电弧熔丝增材制造技术(WAAM)及其对金属材料热损伤的研究近年来受到广泛关注。
##国内研究现状国内学者在WAAM技术方面已取得一定进展,例如,哈尔滨工业大学的XXX团队[1]研究了WAAM制备Inconel718合金的组织和性能,发现热循环会导致晶粒粗化和力学性能下降;清华大学的YYY团队[2]提出了一种基于热模拟的WAAM热损伤预测模型,并通过实验验证了模型的有效性。
这些研究为WAAM技术的应用奠定了基础。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将采用实验研究与数值模拟相结合的方法,系统研究电弧熔丝增材过程对316LN基体热损伤规律,主要研究内容包括:
1.316LN不锈钢基体热循环特征分析:-采用热模拟实验,研究电弧熔丝增材过程热循环曲线的特征参数(峰值温度、保温时间、冷却速度等)。
-分析不同工艺参数(电流、电压、扫描速度等)对热循环曲线的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与数值模拟相结合的方法,开展以下研究:
1.实验材料及设备:选用316LN不锈钢作为实验材料,利用电弧熔丝增材制造设备进行试样制备。
采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备对试样进行组织观察和分析;采用显微硬度计、万能试验机、冲击试验机等设备对试样进行力学性能测试。
2.热循环曲线测试:利用热模拟实验,模拟电弧熔丝增材过程的热循环过程,获取不同工艺参数下的热循环曲线,分析热循环特征参数(峰值温度、保温时间、冷却速度等)的变化规律。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统研究了电弧熔丝增材过程对316LN基体热损伤的影响规律,揭示了热循环作用对基体组织和性能的影响机制。
2.建立了电弧熔丝增材过程316LN基体热损伤模型,为预测和控制热损伤提供了理论依据。
3.提出了一种基于热损伤模型的电弧熔丝增材工艺参数优化方法,为提高316LN基体构件的成形质量和性能提供了技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王永康, 张文奇, 冯吉才, 等. 激光增材制造金属构件热裂纹研究进展[J]. 焊接学报, 2022, 43(10): 1-12.
[2] 郭帅, 吴鑫, 李言, 等. 电弧增材制造不锈钢组织和性能研究进展[J]. 材料工程, 2022, 50(8): 1-16.
[3] 卢振洋, 林鑫, 黄卫东. 电弧增材制造技术的研究现状与发展趋势[J]. 材料导报, 2019, 33(1): 112-120.
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