黑龙江科技大学工程硕士专业学位论文开题报告-张洪磊.docVIP

工程硕士专业学位论文开题报告 论文题目： 铝合金粉末激光溶化成形的基础研究 学院： 机械工程学院 工程领域： 机械工程 年 级： 研12-4班 研究生姓名： 张洪磊 指导教师（校外）： 指导教师（校内）： 刘锦辉（教授） 填表日期： 2013年10月7日 黑龙江科技大学研究生学院制 一、立题依据 1. 项目的目的和意义 进入二十一世纪，随着航天航空技术的快速发展，我国已经步入了一个航天强国的行列，部分航天科技技术已经领先于其他发达国家，但是相对一些航天科技精密零件制造技术来说与发达国家相比还是有一定的差距，特别是如何减轻零件的重量、提高零件的精度、强度、韧性等方面我国还存在较大的差距。针对这一问题，我国在把握前沿，追求先进制造技术的步伐中紧跟时代，付出了很大的努力，但同时也取得了一定的成绩。特别是当下我国的先进制造技术有了很大的突破性进展，尤其是先进制造技术设备的研制成功更有利的推动了先进制造技术的快速发展，更有利的推动了各个高校和科研院所在先进技术方面的基础研究，也为我国的先进制造技术的发展驻足了新的创新活力。但是我国在制造航空航天精密零件过程中还存在不少缺陷，比如：如何提高精度、减轻零件质量、增强零件的硬度和韧性[25]。针对这一缺陷在刘锦辉导师的指导下，在研究生阶段做关于以铝为主要原料，同时加入适度纯铜材料所做的粉末激光溶化成形基础研究，铝铜合金在是一种非常常见的变形铝合金，也是铝合金材料当中的一种强化热处理的合金。本课题研究为以后航空航天领域零部件的加工材料选择做出参考，以便更好的找到能够进一步减轻零件质量的材料奠定一定的基础。本课题所做的关于粉末激光溶化成形技术与传统加工方法相比有很大的不同，其中，一方面可以制造精度较高、质量较轻、曲面复杂多变的航空航天零部件；另一方面可以在周期较短的时间内快速加工出符合设备的精密零件，同时加工出的复杂零件能够很好的满足航空航天所要求的强度和韧性。本研究方法可以更好地了解材料的性能以及合金材料的合金相奠定一定的基础。更好地为加工实际航空航天零部件提供理论依据。在现代工业发展快速发展，对轻型高强度合金提出了更高的要求，因此，在使零件不失韧性的前提下，如何提高零件的强度和硬度，探索出更加适合有利于提高零件强度、韧性的合金材料。在一些发达国家已经开始把铝合金材料的零件应用到汽车、航天领域，取得的显著地成效，这样一来就可以使铝合金零部件在精度达到要求的前提下，可以还好的减轻汽车的重量、提高发动机性能，同时为节约能源、保护环境做出拥有的贡献。 2. 国内外研究概况、水平和发展趋势 国内：在现在科学技术突飞猛进的时代，由于利用铝合金粉末材料加工的零件具有高的强度、韧性收到了各个国家制造行业的青睐[16]。因此，铝合金材料已经成为各个国家争先研究的课题，但是中国的先进制造技术还是处在起步状态，在合金材料研制方面与发达国家相比还是有一定的差距。拿国内来说，现在研究的铝合金材料特别是“铝-铜”合金粉末方面的课题相对比较少，部分主要集中于研究不同材料的合成以及合成以后的组织和性能的研究，没有根本对铝合金不同材料、不同成分的合成量来研究如何提高试样件的强度、韧性、精度，减轻重量等性能，以及在加工过程中如何避免零件翘曲、氧化、球化的产生等各种问题。 发展趋势：二十一世纪，随着我国航空航天领域技术的快速发展，先进制造技术已经向世人展示了它的优越性，特别是能够在较短的周期内加工出具有精度高、曲面复杂、硬度高的航空航天零部件。研制先进的航空发动机以及如何减轻飞机重量一直是我国的一个弱项，不是说我们没有能力研制，而是我国的制造设备根本没有能力研制出较高精密、低重量、体积小的航空零部件。因此，这就对我国合金材料的选择提出了更高的要求，通过本课题对铝合金材料的研究可以为制造航空零部件提供材料选择参考，以便能找到减轻零件质量的优质材料提高精度、增强韧性、减小重量、缩小体积。当下国家已经把大力发展先进制造技术纳入到“十二五”规划，正努力把先进制造技术提高到更高的层次上，加大对先进制造技术领域的投入力度，以先进制造带动传统制造，提高环境质量，优化零件性能是不可估量的。 国外：我国在铝合金粉末研究方面与发达国家相比还比较落后，就铝合金粉末材料的研究方面来说，国外起步比较早比如：德国、美国等国家[10] 。他们所研究的是关于铸铝合金粉末激光熔化成形技术如：铝合金的SLM成形过程中氧化膜的产生机理及工艺的影响规律和影响结果进行了研究，以及“铝-硅、铝-硅-镁”等粉末材料的合成，然后对其微观组织和性能进行检测和研究，特别是在加工过程中，上述铝合金粉末在温度变化、对其硬度、韧性的影响。最后对其试验件进行热处理，观察热处理以后试验件的强度、硬度、韧性变化情况。 发展趋势：随着现代