自由成形

自由成形是快速成形工藝的核心。它是在快速成形機上,根據輸入的工件STL格式圖形檔案和分層切片的結果,用添加成形工藝,按照分層製片——疊加成體的順序逐層成形,直到獲得三維工件。

單面焊雙面成形的主要困難是難以保證背面焊縫的良好成形。常用的方法有自由成形和墊板承托強制成形兩種。

基本介紹

  • 中文名:自由成形
  • 解釋:快速成形工藝的核心
  • 類別:漢語詞語
  • 原理:在快速成形機上,用添加成形工藝
詞語釋義,套用條件,

詞語釋義

自由成形是快速成形工藝的核心,它是在快速成形機上,根據輸入的工件STL格式圖形檔案和分層切片的結果,用添加成形工藝,按照分層製片——疊加成體的順序逐層成形,直到獲得三維工件。
單面焊雙面成形的主要困難是難以保證背面焊縫的良好成形。常用的方法有自由成形和墊板承托強制成形兩種。

套用條件

在一定條件下,薄板可以用自由成形方法獲得單面焊雙面成形焊縫。焊縫背面處於自由狀態焊縫又全部焊透時,熔池將完全全依靠熔化金屬跟熔池壁之間的表面張力。得到承托,在圖示的理想熔池形狀條件下,熔池保持穩定的平衡條件為:
2σ=rHB+P
式中r——熔池液體金屬密度;
H——熔池深度;
B——熔池寬度;
P——電弧對單位長度焊接熔池的總壓力。
由此可見:
(1)當焊接材料(r,σ)確定時,依靠表面張力托承熔池的允許深度(即板厚)將取決於背面熔寬的電弧作用力的大小。熔深主要取決於焊接電流,電弧作用力也跟焊接電流有關。背面熔寬則跟電弧電壓及功率密度有關。電流增大,H、B、P同時增加必然會造成熔池底部流失。因此只有在一定的電流數值以下,才可能保證熔池穩定的焊縫在自由狀態下單面焊雙面成形。埋弧焊和粗絲CO2電弧焊難以在150A以下保持電弧穩定,不可能實現自由成形的單面焊雙面成形。鎢極氬弧,細絲電弧用100A左右小電流焊接薄板時,可以實現單面焊雙面成形。但一次成形板厚一般不超過2mm~3mm。
(2)若能提高電弧功率密度,使相同電流的電弧熔深能力提高,而熔寬減小,一次焊透深度就能提高。採用脈衝電流可使鎢極氬弧焊的一次焊透能力有所提高,等離子弧的功率密度比鎢極氬弧焊有顯著提高,因此可在自由成形條件下焊接較厚的板。
(3)液體金屬表面張力力愈大而密度愈小,自由成形時允許的熔池深度,即一次成形焊接厚度就愈大。不鏽鋼等高合金鋼中含有較多高熔點合金元素,液體金屬表面張力明顯增大,因此一次成形焊接厚度較大,焊透穩定性也較好。當碳鋼中含碳量降低,而錳等脫氧元素含量較高時,熔化金屬表面張力也較大,自由成形焊接時熔池就不易流失。鈦合金的表面張力大,而密度小,一次成形厚度最大。

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