基于等离子弧焊的金属零件直接制造系统设计

金属零件直接制造技术目前已成为快速成形技术的研究热点和重要发展方向.基于等离子弧焊的金属零件直接制造技术是一种非常实用而且制造成本较低的直接快速制造金属全密度零件的方法.在分析金属零件直接制造原理的基础上,设计并开发了基于等离子弧焊的金属零件直接制造软、硬件系统,并采用该系统进行高温合金中空零件制造实验.实验结果表明,采用等离子弧焊直接制造系统可以得到成形良好、组织细密的金属零件.     

基于微束等离子熔覆的直接金属快速成形系统设计

金属零件直接制造技术目前已成为快速成形技术的研究热点和重要发展方向.提出一种基于微束等离子熔覆工艺的直接金属成形方法,介绍该方法的工作原理和系统构成,设计并开发基于等离子熔覆的金属零件直接制造软、硬件系统,并采用该系统进行中空零件成形实验.实验结果表明,并采用微束等离子熔覆直接制造系统可以得到成形良好、组织细密的金属零件.     

TIG焊三维焊接快速成形系统的研究

采用TIG焊三维焊接直接制造金属零件的快速成形方法是一种新型的制造工艺，针对TIG焊三维焊接快速成形方法研究过程中所遇到的一些问题进行了分析和研究，并在此基础上提出了用数字焊机和CCD视觉传感器来解决这些问题的方案，同时对于该系统的总体结构和成形机理进行了较为详细的阐述。     

铸造--支持金属零件(模具)快速制造的关键使能技术

金属零件(模具)的快速制造分为直接法和间接法.由于直接快速制件在力学性能、尺寸精度等方面还存在不足,基于快速原型间接制造金属零件(模具)就成为目前切实可行的主要方法,其中,铸造技术由于具有成形、快速、成本低、性能好的特点,成为支持金属零件或模具快速制造的关键使能技术.实践和研究表明,铸造与快速成形技术的结合是成功的.给出了基于铸造技术实现金属零件快速制造的工艺路线.     

TIG焊快速制造金属体性能优化研究

介绍了TIG焊快速制造金属体成形过程及特点,通过对金属体各层金相组织特点及形成原理的分析,提出了一种基于红外测温仪TIG焊快速制造神经网络-PID温度控制系统,并介绍了该系统的结构组成及工作流程.试验证明,该系统的使用结合表面金属无丝焊热理,能有效地提高整体金属体的性能.     

激光成形金属零件技术在模具制造中的应用

快速原型制造技术(RP)可以根据三维CAD图形直接制造出具有复杂内部结构的工件，简化了产品工艺过程，大大节约了产品成本，提高了产品的生产效率。激光成形金属零件技术可以直接或间接制造出全密度、接近无需加工的产品，适合用于模具快速成形制造。介绍了激光熔覆成形和激光烧结的原理及工艺过程，并探讨了提高激光成形质量的一些措施。     

电子束直接金属成形技术的工艺研究

基于电子束的直接金属成形技术利用电子束能量密度高、无反射以及真空加工环境无污染等优点，将电子束加工与快速原型制造技术相结合，可制造传统制造技术无法制造的复杂金属零件。本研究利用自行开发的电子束选区熔化成形设备进行了316L不锈钢粉末的试验研究，结果发现气雾化粉末具有较好的一维成形能力，但扫描速度不能太快；水雾化粉末聚球现象严重。通过工艺试验和数值模拟，得出气雾化粉末的比例在40％～60％之间的混合粉末具有较佳的成形性能，该粉末的成形过程分为粉末固定、粉末预热及粉末熔化3个阶段。采用电子束选区熔化成形的层片表面光滑平整，内部组织致密、细小，层间为冶金结合。     

基于三维堆焊的直接金属快速制造技术

介绍了一种将焊接技术与快速成形的分层累加原理相结合的直接金属快速制造技术。根据所采用热源的类型和成形原理,对三维堆焊直接金属快速制造技术进行了分类,并分析了各自的特点和研究现状。提出了需要进一步深入研究的关键问题。     

汽车覆盖件模具的快速制造技术探析

介绍了汽车覆盖件模具快速制造技术的现状，对研究和开发该技术的对策进行了探析，总结出以RMT技术为基础、研究更先进的RMT新方法和新工艺、采用并行工程模式进行开发的对策。并创造性地提出了控制型金属雾化喷射成形与光整技术集成直接快速制造金属模具的方法，简要阐述了其原理，说明该方法是一种具有广阔应用前景的先进工艺方法。     

熔焊3D打印技术研究现状及发展趋势

逐层添加制造技术在快速制造和修补金属元件方面具有广阔的应用前景。基于熔焊3D打印技术的直接金属快速成形技术因其高效、节约以及成形件强度高的优势,引起了广泛关注,成为了研究的热点和重要的发展方向,在军事、航空航天、汽车和电子等领域得到了广泛应用。总结了熔焊3D打印技术的国内外研究现状,阐述了目前该技术研究存在的一系列问题,最后针对熔焊3D打印技术成形工艺的特点,对进一步的研究方向提出了建议。     

Local enhancement of the material properties of aluminium sheets by a combination of additive manufacturing and friction stir processing

Friction stir processing (FSP) is combined with additive manufacturing (AM) with selective laser melting to locally enhance the material properties of a metallic part. A groove inside aluminium 1060 alloy sheet is filled with an aluminium 7075 alloy powder by AM. FSP is then applied to the AMed region along the groove. The suggested technique creates a heterogeneous microstructure with alternating reinforcement-enriched and matrix-enriched regions. While the overall hardness of the stir zone (SZ) increases significantly, the heterogeneous microstructure results in a unique uneven hardness distribution in the SZ. Tensile tests confirm the effectiveness of the suggested technique.     

Petri net based modeling and analysis for weldingflexible manufacturing cell

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｉｎｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ,ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｕｔｏｆｄａｔｅｆｏｒｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ .Ｆｏｒｈａｖｉｎｇｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｕｎｉｖｅｒｓａｌａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ,ｈｉｇｈｃｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｒａｔｉｏ ,ｈｉｇｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖ…     

Harnessing the scientific synergy of welding and additive manufacturing

ABSTRACT

Additive manufacturing (AM) of metallic materials and welding share many similarities in their physical processes and the way the microstructure and properties of the products evolve. This synergy can be a powerful driver for the scientific and technological advancements of both these important technologies for the benefit of all people. Science and Technology of Welding and Joining provides a forum for the exchange of emerging scientific and technological advancements in AM. This special issue of the journal highlights the current research in the AM processes, and the microstructure and properties of metallic components. Furthermore, it identifies some of the current challenges and opportunities for the future.     

虚拟焊接制造系统集成仿真方法

通过对焊接生产系统进行建模和仿真研究,基于虚拟制造技术提出虚拟焊接制造系统及其集成仿真模型的实现框架和建模方法;结合CAD(计算辅助设计)、CAE(计算机辅工程分析)、VR(虚拟现实)和离散事件仿真技术,对虚拟焊接制造系统的总体流程和系统的设计与布局、焊接专机及其它设备的选择和优化、焊接生产过程的静态与动态仿真、工艺参数优化和投资前的生产分析等主要环节进行了研究;通过具体实例详细论述和分析了构建虚拟制造系统的集成仿真方法,阐述了虚拟焊接制造系统仿真的关键问题,该方法为实际生产系统提供了有效分析工具,并用于指导生产实践。     

焊接机械手在地铁转向架制造中的应用

转向架是地铁车辆的核心部件之一，其制造技术水平直接决定了车辆的最终性能。为在国内制造出国际一流的地铁车辆，配置了焊接机械手系统应用于转向架构架的生产。在此以侧梁机械手焊接为例，对机械手系统、焊接工艺进行描述介绍，对机械手应用于地铁转向架制造的优点进行了分析。     

药芯焊丝电弧焊电弧形态与熔滴过渡行为的研究

基于数码照相技术研究了CO2保护气氛下,渣系和焊接参数对药芯焊丝电弧焊（FCAW）电弧形态和熔滴过渡行为的影响。研究发现,酸性及金属芯渣系药芯焊丝在所有焊接参数下电弧扩散角相差不大,碱性渣系药芯焊丝因药芯中含大量消电离元素,大焊接参数下电弧扩散角比其它两种渣系小;金属芯药芯焊丝大焊接参数下发生“半潜弧”,可见弧长显著缩短。随着焊接参数增大,酸性,碱性,金属芯药芯焊丝均依次出现如下熔滴过渡类型;短路过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡,均未发生喷射过渡。     

基于金属粉末的激光快速成型技术新进展

金属粉末的激光快速成型技术是集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体的先进制造技术,是传统加工成形方法的重要补充。本文系统介绍了金属粉末激光快速成型的原理、系统组成及最新研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

药芯焊丝电弧焊“滞熔”现象影响因素的研究

针对当前药芯焊丝应用及研究中存在的问题，用数码照相技术研究了CO2保护气氛下药芯焊丝电弧焊所特有的“滞熔”现象，主要从药芯焊丝渣系、焊接参数、焊丝截面方面对“滞熔”形成原因进行了探讨。实验结果表明，酸性、碱性、金属型三种渣系药芯焊丝均存在不同程度的滞熔现象；在相同焊接参数下，金属型药芯焊丝滞熔程度最小，酸性渣系与碱性渣系相比，小参数下药芯滞熔程度较小，随着焊接参数的增大，酸碱性渣系药芯焊丝的滞熔程度区别不大。     

Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5非晶棒料摩擦焊接

设计了一种非晶合金摩擦焊装置,以Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5非晶棒料为研究对象,进行了摩擦焊试验.焊接样品经SEM,XRD,维氏硬度、TEM等检测,结果显示焊接界面无明显未熔合,样品仍然保持非晶态,接头硬度总体增大,接头处出现了纳米晶.采用ANSYS软件对非晶合金摩擦焊的温度场进行仿真.结果表明,在摩擦时间t=0.25s时摩擦界面中心温度超过非晶棒料玻璃转变温度,接触面全部进入过冷液相区,应进行顶锻.仿真结果与摩擦焊试验结果基本吻合,有利于指导焊接试验.     

智能化焊接制造工程的概念与技术

简略叙述了国内外现阶段智能化技术在现代焊接工艺制造领域的应用研究现状。根据先进制造技术的发展趋势,提出“智能化焊接技术”(Intelligentized welding Technology——IWT)和“智能化焊接制造工程”(Intelligentized welding Manufacturing Engineering-IWME)的概念,以系统化焊接自动化、智能化、机器人与柔性焊接等焊接先进制造技术的研究与发展领域,并探讨了焊接智能制造关键技术与发展趋势。