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“熔丝增材制造”专栏序言
1
作者 黄健康 《材料工程》 北大核心 2025年第5期F0002-F0002,共1页
随着我国工业制造领域的持续自主创新与高端技术突破,轻量化、智能化与绿色制造已成为先进制造业的发展主流。然而,当前传统高端装备制造领域面临材料成本高、制造周期长、零部件结构复杂及材料利用率低等挑战;因此,以增材技术为代表的... 随着我国工业制造领域的持续自主创新与高端技术突破,轻量化、智能化与绿色制造已成为先进制造业的发展主流。然而,当前传统高端装备制造领域面临材料成本高、制造周期长、零部件结构复杂及材料利用率低等挑战;因此,以增材技术为代表的先进制造技术成为我国制造业创新驱动发展的动力,特别是金属加工行业,增材制造发展出铺粉与熔丝两条主要技术路线。对于熔丝增材制造技术,由于其高效成型能力、超大尺寸的打印能力、较好的材料适用性等诸多优势,已成为增材制造领域新的增长点,并发展出电弧熔丝增材、激光熔丝增材以及丝材的搅拌摩擦增材技术。其中,电弧熔丝增材制造(WAAM)技术以高材料利用率、高效制造能力及低成本等优势,实现了复杂结构件的高效制造,进一步缩短研发周期,提升装备的定制化生产能力和快速响应能力。而基于丝材连续进给的搅拌摩擦增材制造(W-FSAM)技术,有效克服了固态增材制造大型结构过程中不连续送料和黏结缺陷的问题,可制备变径结构、半球体及法兰环等近净成形、全致密化的无支撑复杂构件。 展开更多
关键词 熔丝增材制造 电弧熔丝增材
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钛合金熔丝增材制造的研究现状与应用领域 被引量：1
2
作者 陈超 张梦莹 +2 位作者 李文龙 赵小辉 孟瑶 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-19,共19页
钛合金高强度、高耐热的特性决定了其在航空航天、医学等领域的广泛应用,但由于钛合金加工难度高,使得传统加工的方式造成模具消耗加重、制造周期长。熔丝增材制造作为一种制造成本低、成形效率高的先进制造工艺,凭借其直接成形的独有... 钛合金高强度、高耐热的特性决定了其在航空航天、医学等领域的广泛应用,但由于钛合金加工难度高,使得传统加工的方式造成模具消耗加重、制造周期长。熔丝增材制造作为一种制造成本低、成形效率高的先进制造工艺,凭借其直接成形的独有优势在钛合金制造方面受到广大学者的关注。本文从文献研究入手,以钛合金为材料,从金属熔丝增材制造技术的原理、特点、分类入手,描述几种常见的熔丝制造技术,并对其应用领域以及面临的挑战和未来发展趋势进行研究论述。 展开更多
关键词 钛合金 增材制造 熔丝增材制造 制造技术 发展趋势
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基于多丝电弧增材制造研究现状 被引量：1
3
作者 孟美情 韩俭 +4 位作者 朱瀚钊 梁哲滔 蔡养川 张欣 田银宝 《材料工程》 北大核心 2025年第5期46-62,共17页
多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势,尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性,成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材(同种或异种)同时进给,在熔池中实现原位合金化,该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程... 多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势,尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性,成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材(同种或异种)同时进给,在熔池中实现原位合金化,该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程提供了可行性路径。本文综述了国内外多丝电弧增材制造制备高性能钛合金、铝合金、不锈钢等传统材料以及功能梯度材料、高熵合金、金属间化合物等先进金属材料的研究进展。针对多丝电弧增材制造成形构件微观组织不均匀、力学性能存在各向异性以及成形精度不足等问题进行讨论。提出了建立多丝电弧增材制造工艺窗口、多种工艺耦合以及建立成形过程监测和控制系统等发展方向,为多丝电弧增材制造工艺改进与发展提供理论依据。 展开更多
关键词 多丝电弧增材制造 功能梯度材料 高熵合金 金属间化合物
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激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势
4
作者 袁宇成 宋军 +3 位作者 罗加杰 李祥如 宋波 史玉升 《材料工程》 北大核心 2025年第5期1-16,共16页
随着航空、航天、航海等领域的发展,高端装备的服役条件愈加苛刻,对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术,又称为3D打印技术,相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著,有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的... 随着航空、航天、航海等领域的发展,高端装备的服役条件愈加苛刻,对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术,又称为3D打印技术,相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著,有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的结构打印。激光熔丝定向能量沉积(wire-based laser directed energy deposition, W-LDED)技术作为增材制造技术的重要分支,具有高效率、高精度和高材料利用率等显著优势,在高端装备制造领域具有广阔的应用前景。尽管W-LDED技术具有诸多优点,但其工艺参数选择、多次热循环以及制造过程精确控制和可重复性等方面仍存在诸多挑战,沉积质量和制造稳定性受多种因素影响,如何解决这些现状难题是当前国内外的研究重点。基于此,本文从工艺参数优化、沉积质量分析和组织成分调控三个方面对W-LDED技术的研究现状进行了详细介绍,分析了不同参数对成形质量和制造稳定性的影响,提出了优化策略,进一步总结了W-LDED技术当前的应用场景,并对该项技术的未来发展趋势提出了设想,包括材料创新设计与发展多功能复合材料、成形机理研究、建立工艺-缺陷-组织性能预测模型、增/减材一体化制造新方法和大尺寸、高精度、多功能装备开发。 展开更多
关键词 增材制造 激光熔丝定向能量沉积 沉积质量分析 组织成分调控
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ZL114A合金电弧熔丝增材修复组织性能分析
5
作者 宾浩宇 梁洁 +4 位作者 李然 王颢铭 张宏凯 方学伟 黄科 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期161-168,共8页
目的探究电弧熔丝增材工艺和热处理制度对ZL114A修复件组织性能的影响规律,为后续实际修复提供参考。方法基于电弧熔丝增材沉积技术对T6态ZL114A铝合金进行修复,对比了不同电弧模式对增材修复交界区冶金结合的影响,并分析了电弧增材修... 目的探究电弧熔丝增材工艺和热处理制度对ZL114A修复件组织性能的影响规律,为后续实际修复提供参考。方法基于电弧熔丝增材沉积技术对T6态ZL114A铝合金进行修复,对比了不同电弧模式对增材修复交界区冶金结合的影响,并分析了电弧增材修复对修复区组织变化和力学性能的影响。结果采用CMT-P电弧模式进行增材修复能够实现良好的冶金结合,但在增材修复交界区域存在共晶硅的聚集;增材修复区域的共晶硅呈片状连续分布。修复区显微硬度远小于T6态基体的显微硬度,且交界区存在0.5 mm左右的热影响区。经T6全域热处理可以显著提升修复件的整体性能,使基体热影响区消失,修复件抗拉强度、延伸率分别达到338 MPa、5.6%。结论与未热处理前相比,热处理后修复件的抗拉强度和延伸率均有所提升,修复试样力学性能达到HB962标准。 展开更多
关键词 ZL114A 电弧熔丝增材修复 微观组织 力学性能
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激光熔丝增材制造缺陷监测技术研究进展
6
作者 王奉涛 陈桂映 +7 位作者 许泽林 郭嘉楠 彭世通 纪秀林 来佑彬 毛忠发 贺梦悦 刘伟嵬 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第8期2727-2754,共28页
激光熔丝增材制造(LWAM)是一种低成本、高效率和无粉末污染的3D打印技术,逐渐应用于航空航天、船舶和核电等领域。然而,LWAM加工过程极易产生气孔、裂纹和变形等缺陷,严重阻碍了LWAM技术大规模工程应用。为解决这一难题,缺陷监测技术已... 激光熔丝增材制造(LWAM)是一种低成本、高效率和无粉末污染的3D打印技术,逐渐应用于航空航天、船舶和核电等领域。然而,LWAM加工过程极易产生气孔、裂纹和变形等缺陷,严重阻碍了LWAM技术大规模工程应用。为解决这一难题,缺陷监测技术已成为LWAM研究的重点方向之一。首先,通过查阅近年来该方向文献,综述LWAM工艺原理和缺陷形成机理;接着,介绍多传感器LWAM过程监测方法,分别总结基于物理模型和基于数据驱动的LWAM制件缺陷监测方法;最后,分析现有LWAM缺陷监测技术存在的问题,展望未来LWAM缺陷监测技术的发展趋势,为本领域的理论研究以及工业应用提供参考。 展开更多
关键词 激光熔丝增材制造 物理模型 数据驱动模型 缺陷监测
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钛/钢层状复合板的激光熔丝增材制造修复技术研究 被引量：1
7
作者 郑守峰 张鹤天 +1 位作者 郑雨亮 徐荣正 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期361-367,共7页
针对钛/钢层状复合板在服役过中钛复层易遭受腐蚀,减低其使用寿命的问题,以轧制成形的TA1(3 mm)/Q235(7 mm)层状复合板中钛复层(1.5 mm)的缺陷修复为对象,研究采用激光熔丝增材制造技术对其进行修复的可行性,分析修复区组织与性能,以及... 针对钛/钢层状复合板在服役过中钛复层易遭受腐蚀,减低其使用寿命的问题,以轧制成形的TA1(3 mm)/Q235(7 mm)层状复合板中钛复层(1.5 mm)的缺陷修复为对象,研究采用激光熔丝增材制造技术对其进行修复的可行性,分析修复区组织与性能,以及修复过程对于钛-钢界面的影响。结果表明,当修复参数采用激光功率1 300 W、离焦量-40 mm、送丝速度2.5 m/min、扫描速度1 mm/s时,可以有效实现复合板钛复层缺陷的修复。修复过程几乎对钛-钢复合板原始界面过渡层组织未产生明显影响。组织分析发现,修复区组织主要由针状马氏体、魏氏体和少量锯齿状α晶粒组成,热影响区由粗大α晶粒、粗大锯齿状α相、以及针状α晶粒构成,母材区是由均匀的等轴α晶粒组成。修复区的最大显微硬度达到201.8 HV,修复的钛-钢复合板抗拉强度为461 MPa,断裂于钛复层热影响区处,呈现韧性断裂特征。 展开更多
关键词 激光熔丝增材制造技术 钛/钢复合板 修复技术 微观组织 力学性能
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电弧增材制造焊丝熔化及熔滴过渡过程建模与仿真研究
8
作者 陈世雄 姚继开 +2 位作者 范立想 唐伟东 康小明 《电加工与模具》 北大核心 2024年第3期48-53,共6页
基于动网格和多物理场耦合技术,建立了焊丝熔化和熔滴过渡的热流耦合数学模型。研究了焊丝熔化形成熔滴、熔滴与基板的接触和铺展、熔融金属桥形成和拉断过程。分析了熔滴在送丝过程中的温度变化、熔滴和熔池的速度变化、熔滴传质过程... 基于动网格和多物理场耦合技术,建立了焊丝熔化和熔滴过渡的热流耦合数学模型。研究了焊丝熔化形成熔滴、熔滴与基板的接触和铺展、熔融金属桥形成和拉断过程。分析了熔滴在送丝过程中的温度变化、熔滴和熔池的速度变化、熔滴传质过程中的体积变化。结果表明,熔滴尺寸、形状与实验结果可较好吻合,最终转移至基板表面熔融铝的体积约占熔滴总体积的80%。 展开更多
关键词 电弧增材制造 焊丝熔化 熔滴过渡 仿真分析
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不同氮含量电弧增材制造不锈钢点蚀和电化学腐蚀行为研究
9
作者 吴彪 李刚 +3 位作者 宋帅男 何祥伟 华佳乐 郭豫鹏 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第5期38-46,共9页
针对双相不锈钢电弧增材制造的需求,本文以3组不同氮含量粉芯型丝材电弧增材制造双相不锈钢,采用FeCl_(3)浸泡实验、电化学阻抗谱、极化曲线、SEM/EDS及XPS等方法,重点研究了氮含量对电弧增材制造不锈钢沉积金属耐腐蚀性能的影响。研究... 针对双相不锈钢电弧增材制造的需求,本文以3组不同氮含量粉芯型丝材电弧增材制造双相不锈钢,采用FeCl_(3)浸泡实验、电化学阻抗谱、极化曲线、SEM/EDS及XPS等方法,重点研究了氮含量对电弧增材制造不锈钢沉积金属耐腐蚀性能的影响。研究表明:随着氮含量的增加,电弧增材制造不锈钢沉积金属在FeCl_(3)溶液中的腐蚀速率降低;当氮含量(质量分数)为0.35%时,沉积金属的抗FeCl_(3)点蚀能力最佳。电化学腐蚀实验表明,当氮含量为0.35%时,电荷转移电阻大于其他2组试样,并且腐蚀电流密度最低,其耐腐蚀性最好。随着氮含量的增加,沉积金属表面的蚀坑不断减少,沉积金属的耐蚀性增加。氮含量的增加使沉积金属表面钝化膜中Cr_(2)O_(3)含量增加,而氢氧化物含量则减少;Cr_(2)O_(3)含量的增加能够有效增强钝化层的稳定性。 展开更多
关键词 氮含量 电弧增材制造 粉芯丝材 双相不锈钢 腐蚀
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钢/镍异种金属交织电弧增材制造成形机理
10
作者 张本顺 张政 +3 位作者 孙宏伟 苗玉刚 赵羽扬 刘雨 《焊接学报》 北大核心 2025年第5期81-85,104,共6页
为了提升钢/镍异种金属管状结构(内壁为镍,外壁为钢)整体增材制造成形强度,采用电弧双丝增材制造技术,提出了由外向内、自下而上的双丝交织路径.利用红外热成像仪记录沉积过程温度场,利用背散射衍射(EBSD)对金相试样界面展开分析.结果表... 为了提升钢/镍异种金属管状结构(内壁为镍,外壁为钢)整体增材制造成形强度,采用电弧双丝增材制造技术,提出了由外向内、自下而上的双丝交织路径.利用红外热成像仪记录沉积过程温度场,利用背散射衍射(EBSD)对金相试样界面展开分析.结果表明,整体结构无明显裂纹及变形等缺陷;内层与外层在沉积过程中温度场变化数值较小,其对连续几何成形精度影响可基本忽略;钢与镍在界面处形成交错编织的形貌,两侧晶粒无明显的择优取向,两种金属以互溶的形式存在,交织界面存在明显的局部应力集中,晶粒未发生明显的再结晶现象且结构形式稳定.文中提出的交织路径可实现钢/镍异种金属界面固溶强化及界面自锁,为高性能异种金属结构增材制造提供解决思路. 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 钢/镍异种金属 温度场 交织界面
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电子束熔丝增材制造Ti-6Al-4V钛合金研究进展 被引量：1
11
作者 王明志 胡嘉南 +5 位作者 辛社伟 张思远 刘志博 张家豪 杨义 王皞 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期912-923,共12页
电子束熔丝增材制造技术因其电子束能量密度高、所处真空环境等优势,逐渐成为金属增材制造领域的研究热点之一。回顾了电子束熔丝增材制造技术的发展历程及现状,介绍了一种新型电子束熔丝增材制造技术——同轴送丝电子束熔丝增材制造。... 电子束熔丝增材制造技术因其电子束能量密度高、所处真空环境等优势,逐渐成为金属增材制造领域的研究热点之一。回顾了电子束熔丝增材制造技术的发展历程及现状,介绍了一种新型电子束熔丝增材制造技术——同轴送丝电子束熔丝增材制造。结合作者课题组近几年的研究工作,针对Ti-6Al-4V钛合金的成形缺陷、显微组织及力学性能,对传统电子束熔丝增材制造技术和同轴送丝电子束熔丝增材制造技术进行了对比论述,其中同轴送丝电子束熔丝增材制造有望沉积β晶粒更细、更等轴的钛合金构件。最后结合当前研究存在的不足,对电子束熔丝增材制造的发展给出了建议。 展开更多
关键词 增材制造 电子束熔丝 TI-6AL-4V 缺陷 显微组织 力学性能
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多丝电弧增材制造研究进展 被引量：1
12
作者 谭振 汪殿龙 +1 位作者 梁志敏 王立伟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第17期1-7,19,共8页
航空航天事业的快速发展对高强度且轻量化的铝合金材料提出了更高需求,但是由于这些合金的自身物理特性,存在焊丝制备困难的问题,因此采用多丝电弧增材制造方法合成目标合金材料引起了越来越多学者的关注。同时为了得到组织均匀、性能... 航空航天事业的快速发展对高强度且轻量化的铝合金材料提出了更高需求,但是由于这些合金的自身物理特性,存在焊丝制备困难的问题,因此采用多丝电弧增材制造方法合成目标合金材料引起了越来越多学者的关注。同时为了得到组织均匀、性能稳定的产品,通过在线监测实现增材过程的调控也是一大难点。本文介绍了近年来众多学者在过程检测及控制、熔滴过渡调控和微观组织等方面做出的努力,总结了多丝电弧增材制造所存在的问题及面临的挑战,并对未来的研究目标及发展前景进行了分析。 展开更多
关键词 电弧增材制造 多丝 铝合金 熔滴过渡
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镍夹层添加对激光熔丝增材制造钛/钢金属复合材料界面组织与性能影响研究 被引量：3
13
作者 程建 徐荣正 +1 位作者 丁冬 张鹤天 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第6期37-42,共6页
针对钛/钢复合材料增材制造过程中易形成脆性Ti-Fe金属间化合物、恶化界面性能的问题。选择镍(ERNi-1)作为夹层,采用激光熔丝增材制造技术实现了TC4/309L复合材料的一体化制备。重点分析了Ni夹层添加对于界面组织与性能的影响,结果表明... 针对钛/钢复合材料增材制造过程中易形成脆性Ti-Fe金属间化合物、恶化界面性能的问题。选择镍(ERNi-1)作为夹层,采用激光熔丝增材制造技术实现了TC4/309L复合材料的一体化制备。重点分析了Ni夹层添加对于界面组织与性能的影响,结果表明:添加Ni夹层的钛/钢复合材料的界面主要由Fe/Ni界面和Ti/Ni界面组成。其中,对于Fe/Ni界面Fe和Ni形成了无限固溶体,且未发现明显的裂纹和气孔等缺陷,实现了良好的冶金结合;在Ti/Ni界面中含有TiFe、TiNi_(3)、TiNi、Ti_(2)Ni等多种脆性金属间化合物,界面最大硬度达到670.1 HV。界面结合强度的微区拉伸试验显示,其结合强度为30.5 MPa,断裂于Ti/Ni界面位置,呈脆性断裂特征。 展开更多
关键词 激光熔丝增材制造 TC4/309L复合材料 Ni夹层 金属间化合物 组织 力学性能
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纳米改性Al-Zn-Mg-Cu合金电弧熔丝增材成形工艺及组织和性能 被引量：1
14
作者 田瑞 江哲 +3 位作者 刘俊 刘伟清 池元清 张永康 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期110-120,共11页
采用电弧熔丝增材制造技术(WAAM)对纳米改性Al-Zn-Mg-Cu合金进行成形试验,分析了焊接电流、焊接速度、沉积路径、层间等待时间对成形性能的影响.结果表明,在焊接电流190 A、焊接速度350 mm/min、往复沉积、层间等待时间为90 s时合金具... 采用电弧熔丝增材制造技术(WAAM)对纳米改性Al-Zn-Mg-Cu合金进行成形试验,分析了焊接电流、焊接速度、沉积路径、层间等待时间对成形性能的影响.结果表明,在焊接电流190 A、焊接速度350 mm/min、往复沉积、层间等待时间为90 s时合金具有良好的成形性能.对制备的直壁墙体进行了沉积后热处理,对不同状态合金的组织和性能进行了研究.沉积态及热处理态合金显微组织均具有优异的各向同性,由细小的、无明显取向的等轴晶组成.T6处理显著提高了沉积态合金的硬度及力学性能,T6处理后平均硬度为178.3 HV,较沉积态提升61%,沿横向抗拉强度(Rm)、屈服强度(R_(eL))与断后伸长率(A)分别为469.7(±5.1)MPa,366.3(±1.4)MPa与6.4(±0.4)%,沿纵向抗拉强度(Rm)、屈服强度(R_(eL))与断后伸长率(A)分别为454.3(±18.8)MPa,364.7(±16.7)MPa与5.9(±0.5)%,具有良好的力学性能各向同性. 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 纳米改性 AL-ZN-MG-CU合金 成形性能 组织和性能
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熔滴复合电弧增材制造2219铝合金组织与性能
15
作者 王勇超 魏正英 贺鹏飞 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1585-1595,共11页
为了提高铝合金电弧增材制造的质量和效率,采用新型的电弧增材制造工艺——熔滴复合电弧增材制造(DAAM)技术来制造铝合金样品.采用全新的熔滴生成系统(DGS)代替传统的送丝系统,使得材料的添加与电弧能量相互独立.成形的材料为2219铝合金... 为了提高铝合金电弧增材制造的质量和效率,采用新型的电弧增材制造工艺——熔滴复合电弧增材制造(DAAM)技术来制造铝合金样品.采用全新的熔滴生成系统(DGS)代替传统的送丝系统,使得材料的添加与电弧能量相互独立.成形的材料为2219铝合金,通过熔滴系统添加了微量Mg元素.利用熔滴复合电弧增材制造设备沉积了薄壁结构,沉积速率较传统电弧增材制造技术大幅提升(约为160 mm^(3)/s).观察和分析薄壁结构截面的微观组织表明,薄壁结构的晶粒形态以柱状晶为主,呈现层内柱状晶和层间等轴晶的周期性分布规律.经过T6热处理后,试样水平和垂直方向的平均抗拉强度分别为455.4和417.0 MPa,屈服强度分别为342.4和316.4 MPa.较之前的研究结果对比表明,Mg元素的添加提升了2219铝合金的屈服强度,但导致延伸率降低. 展开更多
关键词 2219铝合金 电弧增材制造 熔滴 微观组织 力学性能
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电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的组织与性能 被引量：10
16
作者 夏玉峰 张雪 +2 位作者 廖海龙 滕海灏 郑德宇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期18-24,I0002,共8页
通过基于冷金属转移的电弧熔丝增材制造技术制备了铝/钛复合材料.观察到钛/铝结合界面存在元素扩散,形成一定厚度的中间反应层,表明界面结合良好.同时,通过硬度测试得到界面附近的硬度介于钛侧与铝侧之间,这主要是由于元素扩散导致界面... 通过基于冷金属转移的电弧熔丝增材制造技术制备了铝/钛复合材料.观察到钛/铝结合界面存在元素扩散,形成一定厚度的中间反应层,表明界面结合良好.同时,通过硬度测试得到界面附近的硬度介于钛侧与铝侧之间,这主要是由于元素扩散导致界面附近生成了硬脆金属间化合物.考虑到不同的复合比会导致不同力学性能,通过拉伸试验,研究了复合比对带缺口的钛/铝复合材料拉伸力学性能的影响规律.结果表明,在持续拉伸载荷作用下,钛/铝复合材料的两组成层之间相互影响.随着复合比的增加,抗拉强度和屈服强度增加,断后伸长率由于受钛铝之间冶金反应的影响较大,当钛/铝试样具有较低复合比时,其断后伸长率甚至小于单一沉积铝,随后才随着复合比的增加而增大.另外,运用ABAQUS补充了多组复合比下钛/铝复合材料的拉伸过程,得到了复合比与屈服强度和抗拉强度的关系式.创新点:(1)由于钛与铝之间的较大的性能差异,两者间的结合存在较大的问题,目前许多学者采用了热轧、爆炸焊接等多种方法连接钛与铝,并对其结合性能和界面显微组织进行了研究.但目前运用电弧增材制造连接钛与铝的方法鲜有研究.因此针对电弧熔丝增材制造的钛/铝复合材料进行了研究,填补了这一领域的空白.(2)目前仅有的几位学者对电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的研究主要侧重于增材过程中铝和钛结合界面的显微结构,尚未有复合比对钛/铝复合材料整体力学性能影响的研究,而复合比在产品的实际生产中是一个重要的参数,了解复合比对复合材料整体力学性能的影响规律能为复合材料后续的研究奠定基础.(3)有限元模拟有效的减少研究的时间成本,对钛/铝复合材料的整体拉伸过程进行了数值模拟,虽然得到的有限元结果与试验结果有差异,但整体吻合较好,这为复合材料后续的研究提供了预测工具. 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 钛铝复合材料 复合比 数值模拟
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电弧熔丝增材AZ31镁合金组织和力学性能
17
作者 马品奎 王璨 +2 位作者 贾海龙 查敏 王慧远 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期11-18,共8页
镁及其合金因其轻质特性,在汽车、航空和航天等多个领域被广泛应用。电弧熔丝增材制造(WAAM)技术因其经济性、高沉积效率和高材料利用率而备受青睐。基于冷金属过渡(CMT)技术制备了WAAM AZ31镁合金单道薄壁构件。重点探讨了沉积参数对A... 镁及其合金因其轻质特性,在汽车、航空和航天等多个领域被广泛应用。电弧熔丝增材制造(WAAM)技术因其经济性、高沉积效率和高材料利用率而备受青睐。基于冷金属过渡(CMT)技术制备了WAAM AZ31镁合金单道薄壁构件。重点探讨了沉积参数对AZ31镁合金构件的成型性、组织和力学性能的影响。结果表明:电弧电流与沉积速度有一定的匹配性,也共同影响热输入,热输入过大或过小都会影响WAAM AZ31镁合金构件的成型质量;选择电弧电流为90 A、电压为12.3 V、送丝速度为6.2 m/min、沉积速度为7.5 mm/s的工艺参数,可以获得更细晶粒和更弱织构强度,同时展现最佳力学性能,具体为屈服强度约96 MPa、抗拉强度约201 MPa、伸长率约12%。 展开更多
关键词 镁合金 电弧熔丝增材 沉积参数 微观组织 力学性能
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电弧熔丝增材制造残余应力控制方法综述 被引量：10
18
作者 权国政 杨焜 +1 位作者 盛雪 余炎泽 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1-10,共10页
电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增... 电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增材准备阶段、熔丝增材阶段、熔丝增材各层完成阶段及熔丝增材后热处理阶段4个部分进行总结分析,着重总结分析了后两个阶段消除增材残余热应力及相变应力的工艺方法,主要包括锤击、各种机械振动法以及增材后热处理工艺,在这两个阶段选择合适的工艺可以有效消除增材制造产生的相变应力与热应力,以期为电弧熔丝增材构件力学性能提高提供指导。 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 残余应力控制 后处理
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基于关节机器人的电弧熔丝焊锻复合增材再制造热锻模修复 被引量：6
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作者 洪小英 肖贵乾 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期119-125,共7页
为了降低失效热锻模修复成本、提高修复效率,基于ABB工业关节机器人,开发了电孤熔丝焊锻复合增材再制造算法和装备,并用曲轴热锻模具进行再制造修复,以验证算法和装备的有效性。首先,提出增材制造目标模型的分层切片、截面复合填充算法... 为了降低失效热锻模修复成本、提高修复效率,基于ABB工业关节机器人,开发了电孤熔丝焊锻复合增材再制造算法和装备,并用曲轴热锻模具进行再制造修复,以验证算法和装备的有效性。首先,提出增材制造目标模型的分层切片、截面复合填充算法;随后,提出满足增材再制造工艺所需的关节机器人TCP姿态控制算法,以达到控制焊枪与焊接路径夹角的目的,从而提高焊接成形质量;最后,选用失效曲轴热锻模进行了修复实验。结果表明,相较于人工修复,采用该工艺可大幅节约焊接材料并显著降低修复时间。人工修复和自动修复后的热锻模在相同条件下服役后,自动修复的热锻模表面光滑,微裂纹和塌陷缺陷少,比人工修复的热锻模具有更好的表面形貌,模具服役寿命得到显著提高。 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 焊锻复合 关节机器人 分层切片
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CeO_(2)添加量对电弧增材制造铁基形状记忆合金组织和性能的影响
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作者 尹小琴 朱建 +2 位作者 唐第东 王宏宇 黄金雷 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期83-88,共6页
采用粉芯丝材+电弧增材制造技术制备了含不同质量分数(0,1%,2%,3%)CeO_(2)的Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni铁基形状记忆合金,研究了CeO_(2)添加量对试验合金显微组织和形状记忆性能的影响。结果表明:添加质量分数1%的CeO_(2)后,合金晶内析出相减... 采用粉芯丝材+电弧增材制造技术制备了含不同质量分数(0,1%,2%,3%)CeO_(2)的Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni铁基形状记忆合金,研究了CeO_(2)添加量对试验合金显微组织和形状记忆性能的影响。结果表明:添加质量分数1%的CeO_(2)后,合金晶内析出相减少,晶界处析出较大尺寸的稀土化合物,组织均匀,弯曲变形后未出现ε马氏体跨晶生长现象,且马氏体交叉状态较少;当CeO_(2)质量分数增加至2%和3%时,晶内析出相增多,分布均匀性变差,且在弯曲变形后ε马氏体跨晶生长和交叉特征增多;随着CeO_(2)添加量增加,试验合金的晶粒尺寸减小,层错概率增大,形状回复率先增大后减小,当CeO_(2)质量分数为1%时晶粒尺寸较小,层错概率较大,形状回复率最大,形状记忆性能最好。 展开更多
关键词 铁基形状记忆合金 电弧增材制造 CeO_(2) 粉芯丝材 钉扎效应
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