冷金属过渡(CMT)技术综述 被引量：3

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作者 周星宇 刘红伟 田甜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期422-430,共9页

冷金属过渡(CMT)技术作为一种先进的焊接技术,因其焊接过程中较低的热输入和低飞溅等优点而得到广泛的应用。本文主要对CMT技术的历史由来、工作原理和技术优点进行简要回顾;并且罗列了各种CMT技术类别。对于CMT技术最近以来在同种金属... 冷金属过渡(CMT)技术作为一种先进的焊接技术,因其焊接过程中较低的热输入和低飞溅等优点而得到广泛的应用。本文主要对CMT技术的历史由来、工作原理和技术优点进行简要回顾;并且罗列了各种CMT技术类别。对于CMT技术最近以来在同种金属焊接、异种金属焊接和增材制造三大领域的研究与应用的现状进行了介绍;同时介绍一些CMT辅助手段的应用。最后,对CMT技术未来发展前景提出了一些建议。 展开更多

关键词 冷金属过渡(cmt)技术 同种金属焊接 异种金属焊接 电弧增材制造 cmt辅助手段

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410马氏体不锈钢块体材料的冷金属过渡焊电弧增材制造与性能表征 被引量：4

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作者 朱兵钺 林健 +3 位作者 雷永平 符寒光 张永强 程四华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14150-14155,共6页

电弧增材制造具有效率高、成本低和不受成形尺寸限制等独特优势,在新型制造、修复领域拥有良好的应用前景。获得力学性能良好、显微组织均匀的电弧增材制造件是目前急需解决的问题。通过冷金属过渡焊(CMT)丝材电弧增材制造系统,制备了两... 电弧增材制造具有效率高、成本低和不受成形尺寸限制等独特优势,在新型制造、修复领域拥有良好的应用前景。获得力学性能良好、显微组织均匀的电弧增材制造件是目前急需解决的问题。通过冷金属过渡焊(CMT)丝材电弧增材制造系统,制备了两种410马氏体不锈钢块体材料。光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试结果表明,现有工艺可制备显微组织均匀、硬度平均值为530HV、抗拉强度平均值为1196 MPa且延伸率均匀的沉积件。本工作还探讨分析了电弧增材制造件的力学性能特点及成因,并与锻造、激光增材制造等方法制得的H13热作模具钢的力学性能进行比较,分析了电弧增材制造件的性能与其他方法制备的工件性能存在差异的原因,考察了冷金属过渡电弧增材制造410不锈钢在修复件中使用的可行性,阐述了提升电弧增材制造件力学性能的方向。 展开更多

关键词 电弧增材制造(WAAM) 冷金属过渡焊(cmt) 410马氏体不锈钢(SS 410) 力学性能

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冷金属过渡条件下4043铝合金分别在镀锌钢和镀锡钢表面的润湿行为

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作者 隋然 刘禄 林巧力 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期118-122,共5页

在铝/钢冷金属过渡熔钎焊连接中,钢表面的金属镀层是保证铝-钢润湿的关键。在冷金属过渡条件下,本工作对比研究了4043铝合金在镀锌钢和镀锡钢的润湿行为。当钢表面存在低熔点的金属镀层时,改善它们之间的润湿性至少涉及两个方面:(1)通... 在铝/钢冷金属过渡熔钎焊连接中,钢表面的金属镀层是保证铝-钢润湿的关键。在冷金属过渡条件下,本工作对比研究了4043铝合金在镀锌钢和镀锡钢的润湿行为。当钢表面存在低熔点的金属镀层时,改善它们之间的润湿性至少涉及两个方面:(1)通过暴露具有较高表面能的表面增加固体的表面能;(2)通过将金属镀层合金化减小液体的表面张力。锌镀层的作用是通过锌的挥发降低界面热量(至少耗散5.1%的热量),从而控制金属间化合物层的厚度。在低热输入条件下,锡镀层的作用是使体系具有更好的润湿性。 展开更多

关键词 润湿性 连接 钎焊 冷金属过渡(cmt)

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TA5钛合金CMT+P混合过渡焊接工艺研究

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作者 雷小伟 余巍 符成学 《热加工工艺》 北大核心 2023年第9期51-55,共5页

在10 mm厚TA5钛合金板上开展了不同CMT(冷金属过渡技术)占比的CMT+P混合过渡单道堆焊试验。结果表明:较大的CMT占比,单道焊缝截面呈“门拱形”,不利于熔池对平板的润湿和焊缝的有效填充。将一个循环周期内的CMT数量保持为1,改变脉冲数... 在10 mm厚TA5钛合金板上开展了不同CMT(冷金属过渡技术)占比的CMT+P混合过渡单道堆焊试验。结果表明:较大的CMT占比,单道焊缝截面呈“门拱形”,不利于熔池对平板的润湿和焊缝的有效填充。将一个循环周期内的CMT数量保持为1,改变脉冲数量对润湿性改变不明显;同时,较高的Pulse/CMT切换频率会带来更大的飞溅。一个周期内Pulse与CMT的数量分别控制在60和20,不但焊缝成型较好,飞溅也抑制较好;对焊缝进行了射线检测,几乎没有气孔和其它缺陷。对焊接接头进行了金相和硬度检测,焊缝未出现硬化,满足使用要求,CMT-P混合过渡时焊缝区晶粒更为细小。 展开更多

关键词 TA5钛合金 cmt(冷金属过渡技术) cmt-P混合过渡 焊缝成形

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ZCuSn10P1铜合金表面堆焊SnSb9Cu7巴氏合金的界面组织和性能

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作者 王显 王文先(导师) +1 位作者 郭风云 周丽丹 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期65-70,共6页

采用冷金属过渡熔化极钨极氩弧焊在ZCuSn10P1铜合金上堆焊SnSb9Cu7巴氏合金,研究了界面处的显微组织和微区成分,测试了结合强度和微纳力学性能。结果表明:铜合金与巴氏合金堆焊层之间存在厚度约140μm的界面层,实现了冶金结合;界面处平... 采用冷金属过渡熔化极钨极氩弧焊在ZCuSn10P1铜合金上堆焊SnSb9Cu7巴氏合金,研究了界面处的显微组织和微区成分,测试了结合强度和微纳力学性能。结果表明:铜合金与巴氏合金堆焊层之间存在厚度约140μm的界面层,实现了冶金结合;界面处平整光滑,无微裂纹、气孔等缺陷,形成了α+δ相;巴氏合金堆焊层由SnSb相、Cu_(6)Sn_(5)相和α-Sn基体组成,显微组织均匀细小,无明显偏析,硬质相颗粒尺寸约35μm;界面结合强度约101 MPa,断裂主要发生在巴氏合金堆焊层中硬质相处;巴氏合金堆焊层、铜合金、界面层的显微硬度分别为6.199,7.401,8.205 GPa。 展开更多

关键词 冷金属过渡熔化极氩弧焊 锡基巴氏合金 显微组织 力学性能

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AA6061-T6铝板和DP590镀锌钢板的CMT点塞焊工艺研究 被引量：4

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作者 殷传亚 邢彦锋 +1 位作者 金光灿 许莎 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第15期49-52,60,共5页

以Al Si-5焊丝为填充材料,对AA6061-T6铝板和DP590镀锌钢板的冷金属过渡(CMT)点塞焊工艺进行了研究。通过采用三因素(送丝速度、焊接速度、弧长修正)三水平的正交试验,筛选出最优的工艺参数组合,并通过拉伸试验检测最优工艺参数下的焊... 以Al Si-5焊丝为填充材料,对AA6061-T6铝板和DP590镀锌钢板的冷金属过渡(CMT)点塞焊工艺进行了研究。通过采用三因素(送丝速度、焊接速度、弧长修正)三水平的正交试验,筛选出最优的工艺参数组合,并通过拉伸试验检测最优工艺参数下的焊接质量,最后用单因素分析法,分析了送丝速度对焊接成形及焊接强度的影响。结果表明:送丝速度对拉伸载荷的影响最大;最优工艺参数组合方案下铝钢薄板焊接效果良好,拉伸载荷达到4.53 k N;当送丝速度由5.0 m/min增加到6.0 m/min时,拉伸载荷先随着送丝速度的增加而增大,但当送丝速度增加到一定程度时拉伸载荷开始减小;随着送丝速度的增加,焊点的直径不断增大,而焊点的高度缓慢减小。 展开更多

关键词 冷金属过渡(cmt) 点塞焊 工艺参数

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CMT电弧增材制造GH4169合金的组织和拉伸性能 被引量：9

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作者 黄崇权 刘奋成 王晓光 《精密成形工程》 2019年第4期89-96,共8页

目的研究冷金属过渡CMT电弧增材制造GH4169合金单道多层薄壁试样的组织和拉伸性能。方法利用CMT增材制造成形系统进行GH4169合金的单壁墙增材制造试验,分析了成形薄壁试样的组织演化和力学性能,讨论了柱状晶组织的各向异性以及均匀化处... 目的研究冷金属过渡CMT电弧增材制造GH4169合金单道多层薄壁试样的组织和拉伸性能。方法利用CMT增材制造成形系统进行GH4169合金的单壁墙增材制造试验,分析了成形薄壁试样的组织演化和力学性能,讨论了柱状晶组织的各向异性以及均匀化处理对合金力学性能的影响。结果成形试样的显微组织主要为γ相和共晶(γ+Laves)相,试样沿沉积方向具有[100]择优取向。枝晶组织随着沉积层数的增加变得粗大,枝晶间距变大且二次枝晶臂变小,Laves相的取向特征越明显。从底部区域到顶部区域,试样枝晶臂间距λ1从13.76 μm增大到23.27 μm。沿柱状晶生长方向的抗拉强度最大,约为774 MPa;而沿电弧行走方向的抗拉强度随沉积层数的增加逐渐减小,断后伸长率逐渐增大,最大抗拉强度约为763 MPa。1170 ℃固溶+时效处理后,原粗大柱状晶形成较小的多边形晶粒,成形试样组织的均匀性提高,沉积方向最大抗拉强度为1222 MPa,沿电弧行走方向最大抗拉强度为1085 MPa。结论 CMT增材制造GH4169合金组织特征与激光增材制造的试样基本一致,热处理前后CMT成形GH4169合金试样抗拉强度均小于激光立体成形,但伸长率更大。 展开更多

关键词 冷金属过渡 GH4169合金 cmt电弧增材制造 组织 拉伸性能

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基于BAS算法优化的电弧增材制造焊道尺寸预测

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作者 王凯 卢楚文 +2 位作者 易江龙 房卫萍 牛犇 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期190-199,共10页

目的为提高实际应用中电弧增材制造对工艺参数的选取效率及成形形貌的控制效果,建立高效且精准的成形尺寸预测模型,实现对焊道尺寸的合理预测。方法在单层单道CMT电弧增材制造实验的基础上,建立基于天牛须搜索算法(Beetle Antennae Sear... 目的为提高实际应用中电弧增材制造对工艺参数的选取效率及成形形貌的控制效果,建立高效且精准的成形尺寸预测模型,实现对焊道尺寸的合理预测。方法在单层单道CMT电弧增材制造实验的基础上,建立基于天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search,BAS)优化BP神经网络的焊道尺寸预测模型,利用BAS算法实现对BP神经网络初始权值和阈值的优化,可以实现预测不同工艺参数(焊接速度、送丝速度、干伸长)下焊道的成形尺寸(熔宽、余高)。利用试验验证BAS-BP预测模型的性能,与现有模型进行对比,结果结果表明该模型具有较高精度的预测效果,能够有效映射工艺参数与焊道尺寸之间的非线性关系,印证了该模型具有良好的拟合和泛化能力,同时其对焊道熔宽和余高的预测误差分别不超过0.2、0.12 mm,预测平均误差率均不超过6%,相对于其他预测模型表现出较好的准确性和稳定性。结论BAS-BP神经网络预测模型的输出误差较小,网络训练收敛速度加快,避免了过拟合及欠拟合的风险,有效提高了预测模型的泛化能力和预测精度,可以实现一定工艺参数范围内的焊道尺寸预测,为后续电弧增材的实时预测及控制参数应用提供了技术支持。 展开更多

关键词 冷金属过渡弧焊(cmt) 焊道尺寸 天牛须算法 BP神经网络 预测模型

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4043铝合金电弧增材制造的组织及力学性能

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作者 卢恒洲 万祥明 +1 位作者 张斌 刘建雄 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期53-56,60,共5页

为了研究4043铝合金电弧增材制造中工艺参数、组织与力学性能之间的相关规律,采用CMT电弧增材制造技术制备了4043铝合金薄壁件。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、电子万能试验机等检测设备,对不同工艺参数(焊接速度和送丝速度)制备的... 为了研究4043铝合金电弧增材制造中工艺参数、组织与力学性能之间的相关规律,采用CMT电弧增材制造技术制备了4043铝合金薄壁件。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、电子万能试验机等检测设备,对不同工艺参数(焊接速度和送丝速度)制备的制件内部组织与力学性能进行了研究。结果表明,WAAM4043铝合金薄壁件内部组织为α(Al)相和β(Al_(3.21)Si_(0.47))相。随着焊接线能量的增加,Al-Si共晶相会增多,晶界处的β相变得粗大、松散,晶粒也变得粗大。4043铝合金薄壁件的抗拉强度最高为153.7 MPa,伸长率最高为22.5%。拉伸性能在横向与竖向上呈各向异性。过大或过小的焊接线能量都不利于获得好的力学性能。 展开更多

关键词 电弧增材制造(WAAM) 冷金属过渡(cmt) 4043铝合金

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电弧增材工艺对5356铝合金组织和性能的影响对比研究 被引量：5

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作者 杨光 王宝星 +3 位作者 王向明 周思雨 崔灿 钦兰云 《热加工工艺》 北大核心 2022年第21期25-29,共5页

为了研究CMT与MIG电弧增材工艺对5356铝合金组织和性能的影响,对两种工艺电弧增材加工后的试样成型形貌、气孔、微观组织和力学性能进行了对比分析。结果表明,采用CMT方式增材的试样表面均匀,而MIG试样边缘出现明显塌陷;两种试样的气孔... 为了研究CMT与MIG电弧增材工艺对5356铝合金组织和性能的影响,对两种工艺电弧增材加工后的试样成型形貌、气孔、微观组织和力学性能进行了对比分析。结果表明,采用CMT方式增材的试样表面均匀,而MIG试样边缘出现明显塌陷;两种试样的气孔缺陷主要出现在层间熔合线附近,但MIG试样缺陷数量更多、尺寸更大;两种方式增材的试样组织存在明显区别,MIG试样的柱状晶和熔合线明显,CMT试样的组织为均匀的等轴晶,但CMT试样内部出现明显的偏析现象;MIG试样力学性能各向异性明显而CMT试样呈现出各向同性。 展开更多

关键词 电弧增材 5356铝合金 冷金属过渡(cmt) 熔化极惰性气体保护焊(MIG)

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TiB_(2)/6056复合材料的电弧增材制造工艺及组织分析 被引量：3

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作者 孙焕焕 冯杨 +2 位作者 李险峰 巴豪强 李祉慕 《热加工工艺》 北大核心 2023年第21期44-48,54,共6页

采用冷金属过渡(CMT)方法在6061铝合金板上进行TiB_(2)/6056丝材增材制造研究。以送丝速度、焊接速度为变量,对不同热输入下增材层的表面成形、微观组织进行了观察和分析。结果表明:增大热输入,有利于降低复合材料增材焊道的气孔率。当... 采用冷金属过渡(CMT)方法在6061铝合金板上进行TiB_(2)/6056丝材增材制造研究。以送丝速度、焊接速度为变量,对不同热输入下增材层的表面成形、微观组织进行了观察和分析。结果表明:增大热输入,有利于降低复合材料增材焊道的气孔率。当热输入在1.2~2.4 kJ/cm时,焊道成形良好,表面光滑,鱼鳞纹均匀。随着热输入的增大,焊道的熔宽和余高增加,增材层组织由树枝晶→胞状晶→等轴晶转变。增材焊道中细小的TiB_(2)颗粒大都呈聚集态分布在α-Al的晶间位置。 展开更多

关键词 铝基复合材料 电弧增材制造 冷金属过渡(cmt) 组织

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