電弧熔積增材制造過程中在線檢測的研究與實現.pdf

1、電弧熔積增材制造融合了電弧焊接技術和增材制造技術，能完成對金屬快速自由成形制造的新技術。因其成形效率高、成本低、致密度高、無需模具、所用材料廣泛等優(yōu)點，在金屬增材制造領域具有廣泛的應用前景。然而，電弧焊接工藝的本質導致電弧熔積增材制造工件精度較低、表面質量較差、應力殘留、焊接變形以及存在裂紋、氣孔、夾渣等焊接缺陷。因此，加強質量控制，及時發(fā)現缺陷，避免完工檢測出現廢品是當前電弧熔積增材制造迫切需要解決的問題。本文針對增材制造工藝的特殊性

2、，提出一種基于分層檢測思想的解決方案，為增材制造過程引入合適的在線檢測方法。
　　本文提出的分層檢測思想是以增材制造離散化原理為核心，將傳統加工完畢后的整體檢測，轉變?yōu)榧庸み^程中以階段性加工部位為檢測對象的分散檢測。本研究以課題組承擔的高鐵轍叉增材制造項目為基礎，通過對檢測對象與加工過程進行分析研究，梳理出檢測要求和檢測系統的設計指標。在對超聲波檢測、射線檢測、渦流檢測、紅外探傷檢測、金屬磁記憶檢測、漏磁檢測、永磁擾動檢測等檢測方

3、法進行充分研究的基礎上，通過多指標綜合評價選擇永磁擾動檢測為實現電弧熔積增材制造過程在線檢測的最優(yōu)方法。永磁擾動檢測是利用磁擾動效應，通過捕獲由待檢區(qū)域缺陷在永磁體上產生的磁擾動，從而獲得缺陷存在與否的評判依據。結合電弧熔積增材制造實際加工特點，設計永磁擾動在線檢測系統，并將系統置于實際加工環(huán)境，對實驗試樣進行一系列測試，獲取大量的實驗數據。通過對檢測數據進行整理分析，驗證了檢測系統可成功檢測到寬度0.3mm的開放式裂紋缺陷、直徑0.8