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电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金的组织和疲劳性能 被引量:3
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作者 黄之豪 高健 +4 位作者 李茂林 魏昱涵 张栩 陈鹏 刘奋成 《热加工工艺》 北大核心 2023年第7期16-20,26,共6页
采用电磁辅助TIG电弧熔丝增材制造在1Cr18Ni9Ti不锈钢基板上制备了GH4169合金,分析了GH4169合金的凝固组织,研究了励磁电流对GH4169合金室温疲劳性能的影响。结果表明,电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金组织致密,无明显气孔、裂纹等... 采用电磁辅助TIG电弧熔丝增材制造在1Cr18Ni9Ti不锈钢基板上制备了GH4169合金,分析了GH4169合金的凝固组织,研究了励磁电流对GH4169合金室温疲劳性能的影响。结果表明,电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金组织致密,无明显气孔、裂纹等缺陷。成形试样的宏观组织由沿沉积方向自下而上外延生长的粗大柱状晶组成,在施加外部磁场后,柱状晶尺寸减小,当励磁电流为1 A时,枝晶间脆性Laves相含量最少,元素的显微偏析现象减弱;随励磁电流的增大,成形试样的室温疲劳性能呈现先增大后减小的趋势,当励磁电流为1 A时,其疲劳寿命达到1.1×10^(6),成形试样的室温疲劳性能最佳。 展开更多
关键词 电磁辅助电弧熔丝增材制造 GH4169合金 显微组织 疲劳性能
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“熔丝增材制造”专栏序言
2
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 制造 电弧
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钢/镍异种金属交织电弧增材制造成形机理
3
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 电弧制造 钢/镍异种金属 温度场 交织界面
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多丝电弧增材制造研究进展 被引量:1
4
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 电弧制造 铝合金 滴过渡
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异质辅助填丝熔化极电弧增材制造熔敷金属成分与性能调节 被引量:1
5
作者 韩庆璘 高佳 +1 位作者 李鑫磊 张广军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期858-863,共6页
为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法。向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验。结果表明,随着高强钢质量分数... 为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法。向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验。结果表明,随着高强钢质量分数增大,熔敷金属组织中粒状贝氏体和针状铁素体的数量增加,提高了熔敷金属的抗拉强度与显微硬度,抗拉强度与显微硬度的调节范围分别为558~885 MPa和197HV~390HV。最后应用该方法成形了低碳钢/高强钢异质材料履带诱导齿模拟件,在两种材料之间通过成分梯度过渡连接,实现了硬度渐变,有效缓和了界面失配现象。 展开更多
关键词 辅助 化极电弧制造 异质双 性能调节
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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
6
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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电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的组织与性能 被引量:10
7
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 电弧制造 钛铝复合 复合比 数值模拟
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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
8
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
9
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 电弧制造 焊锻复合 关节机器人 分层切片
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电弧熔丝增材制造460 MPa级建筑钢十向节点用药芯丝材的开发及应用 被引量:5
10
作者 代轶励 余圣甫 +1 位作者 史玉升 刘曙 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期24-29,52,共7页
基于Q460钢的名义成分设计了电弧熔丝增材制造建筑钢十向节点专用药芯丝材的成分,制备了药芯丝材并研究了其工艺性能;利用该药芯丝材,采用电弧熔丝增材制造技术制备建筑钢十向节点,研究了其尺寸精度、组织和力学性能。结果表明:试验制... 基于Q460钢的名义成分设计了电弧熔丝增材制造建筑钢十向节点专用药芯丝材的成分,制备了药芯丝材并研究了其工艺性能;利用该药芯丝材,采用电弧熔丝增材制造技术制备建筑钢十向节点,研究了其尺寸精度、组织和力学性能。结果表明:试验制备药芯丝材在电弧熔丝增材制造过程中的电弧稳定、飞溅小,堆积金属无裂纹、气孔等缺陷;采用该药芯丝材电弧熔丝增材制造建筑钢十向节点的成形精度符合要求,组织主要由细小铁素体和少量珠光体组成,其拉伸性能、室温和-40℃冲击性能均满足传统Q460钢十向节点的力学性能要求。 展开更多
关键词 建筑钢十向节点 电弧制造 药芯 工艺性能 力学性能
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电弧熔丝增材制造复合填充路径规划算法 被引量:13
11
作者 方力 侯智文 +3 位作者 黄俊润 邓庆文 武建祥 秦训鹏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-104,共7页
合理的路径规划可以提高电弧熔丝增材制造成形零件的表面质量和强度。针对电弧熔丝增材制造的特点,将多种增材制造路径规划算法相结合,提出了一种复合路径规划算法,实现了单空洞截面的填充,并进一步讨论了其他类型截面的路径规划方法。... 合理的路径规划可以提高电弧熔丝增材制造成形零件的表面质量和强度。针对电弧熔丝增材制造的特点,将多种增材制造路径规划算法相结合,提出了一种复合路径规划算法,实现了单空洞截面的填充,并进一步讨论了其他类型截面的路径规划方法。在填充截面过程中,内外表面采用轮廓偏置路径填充,保证了零件的表面质量;零件内部采用改进的扫描线算法进行填充,减少了空行程,提高了成形效率。实验验证了本文算法填充复杂截面轮廓的可行性。 展开更多
关键词 制造 路径规划 电弧
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石化容器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢的CMT电弧熔丝增材制造工艺及组织性能研究 被引量:2
12
作者 仲杨 秦晓波 +2 位作者 郑志镇 李建军 王承 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1251-1259,共9页
为探索大型石化筒体根部止口的制造新工艺,采用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V合金丝材,使用CMT电弧熔丝增材制造技术首次堆积2.25Cr-1Mo-0.25V直壁墙,探索增材后的最佳热处理工艺,以改善沉积态显微组织与力学性能。实验发现:增材成形的直壁... 为探索大型石化筒体根部止口的制造新工艺,采用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V合金丝材,使用CMT电弧熔丝增材制造技术首次堆积2.25Cr-1Mo-0.25V直壁墙,探索增材后的最佳热处理工艺,以改善沉积态显微组织与力学性能。实验发现:增材成形的直壁件内部微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体和部分马氏体,堆积方向组织差异明显,显微硬度浮动剧烈,拉伸强度远高于母材,但断裂延伸率较低。对增材后的直壁件施加“消氢处理+去应力处理”和“模拟最小焊后热处理”,发现后者能将其塑性提升至与母材相当。根据显微组织分析,经过“最小焊后热处理”,沉积态的板条贝氏体和部分马氏体可转变成均匀分布的粒状贝氏体,组织间的各向异性显著降低。实验证明,应用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V丝材在最佳的CMT电弧熔丝增材工艺参数下成形直壁件并结合“最小焊后热处理”能够最大程度地改善显微组织和力学性能,最终满足石化容器筒体根部止口的服役指标。相比浇铸-锻造成形止口的工艺,开发的CMT电弧熔丝增材新工艺有望大幅节约生产成本,提高制造效率。 展开更多
关键词 电弧制造 2.25CR-1MO-0.25V钢 最小热处理 微观组织 力学性能
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航空航天轻质金属材料电弧熔丝增材制造技术 被引量:96
13
作者 李权 王福德 +4 位作者 王国庆 曾晓雁 罗志伟 马存强 张磊 《航空制造技术》 2018年第3期74-82,89,共10页
航空航天轻质化、高性能整体结构日趋广泛的应用,对高效、低成本快速研制提出了迫切的要求。电弧熔丝增材制造与其他金属3D打印技术相比,具有制造成本低、成形效率高等特点,为解决这一问题提供了可能。综述了国内外铝合金、钛合金等轻... 航空航天轻质化、高性能整体结构日趋广泛的应用,对高效、低成本快速研制提出了迫切的要求。电弧熔丝增材制造与其他金属3D打印技术相比,具有制造成本低、成形效率高等特点,为解决这一问题提供了可能。综述了国内外铝合金、钛合金等轻质金属材料电弧熔丝增材制造技术的研究现状,指出了目前存在的主要问题及发展方向。最后,分析了电弧熔丝增材制造大型构件的应力与变形控制、路径规划软件、成形过程在线监控与反馈控制等共性关键技术的发展趋势。 展开更多
关键词 电弧制造 铝合金 钛合金 缺陷控制 近净成形
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电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔的研究现状 被引量:8
14
作者 聂文忠 曾嘉艺 +1 位作者 李晓萱 邱渭濠 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期97-102,共6页
电弧熔丝增材制造铝合金中的气孔会产生应力集中,导致初始裂纹萌生和扩展,造成力学性能变差。介绍了电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔缺陷形成的原因,阐述了保护气体、焊接速度、送丝速度、金属丝材、热输入、轧制和热处理等工艺条件... 电弧熔丝增材制造铝合金中的气孔会产生应力集中,导致初始裂纹萌生和扩展,造成力学性能变差。介绍了电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔缺陷形成的原因,阐述了保护气体、焊接速度、送丝速度、金属丝材、热输入、轧制和热处理等工艺条件对气孔率的影响,并对降低电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔率的今后研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 电弧制造 铝合金 气孔
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机器人电弧熔丝增材制造扫描路径生成算法研究 被引量:6
15
作者 邵坦 李轶峰 +3 位作者 吴强 胡泽启 邓庆文 武建祥 《热加工工艺》 北大核心 2019年第5期220-225,230,共7页
针对快速成型中目前已有层片扫描路径生成算法的不足,在轮廓偏置扫描路径填充算法和分区扫描路径填充算法的基础上提出一种改良的基于偏置轮廓特征的分区扫描路径填充算法。首先判断层片轮廓环的内外性质,以此为依据获取边界处的偏置轨... 针对快速成型中目前已有层片扫描路径生成算法的不足,在轮廓偏置扫描路径填充算法和分区扫描路径填充算法的基础上提出一种改良的基于偏置轮廓特征的分区扫描路径填充算法。首先判断层片轮廓环的内外性质,以此为依据获取边界处的偏置轨迹,并按分区扫描的方式得到偏置轮廓环内部待填充区域的轨迹,最终的成形路径中起停点明显减少且其中大多数扫描起点和终点位于制件内部。实验结果表明,在机器人电弧熔丝增材制造中,采用该算法的混合扫描方式可以有效改善成形质量,并在一定程度上提高成形效率。 展开更多
关键词 扫描路径 轮廓偏置 分区扫描 电弧制造 成形效率
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电弧熔丝增材制造船用低合金高强钢组织与性能研究 被引量:9
16
作者 董昊 国旭明 +2 位作者 徐荣正 赵岭 熊云龙 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第7期38-42,共5页
采用电弧熔丝增材制造技术,填充自制的船用低合金高强度钢丝材,制备了多道多层的钢墙体,并对其沉积态和退火态试样的组织与力学性能进行了研究。结果表明,采用电弧熔丝增材制造技术制备的低合金高强度钢墙体成形质量良好,层间实现了有... 采用电弧熔丝增材制造技术,填充自制的船用低合金高强度钢丝材,制备了多道多层的钢墙体,并对其沉积态和退火态试样的组织与力学性能进行了研究。结果表明,采用电弧熔丝增材制造技术制备的低合金高强度钢墙体成形质量良好,层间实现了有效的冶金结合。沉积态试样的微观组织主要由粒状贝氏体和不规则的多边形铁素体组成,具有较高的强度、塑性和低温冲击韧性。经过400℃和600℃退火热处理后,马氏体-奥氏体组元不断发生分解,形成铁素体和许多细小的碳化物,使粒状贝氏体的数量减少,铁素体的数量增加,导致强度降低,塑性和低温韧性提高。 展开更多
关键词 电弧制造 低合金高强度钢 粒状贝氏体 退火热处理 力学性能
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Cu合金在电弧熔丝增材制造过程中的组织与力学性能演化 被引量:4
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作者 张青科 杨杰 +1 位作者 孙文声 宋振纶 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期400-411,共12页
本文研究了Cu-8Al合金在电弧熔丝增材制造过程中的微观组织、物相、显微硬度和拉伸性能的演化行为。结果表明,刚沉积的CuAl合金晶粒为尺寸较大的枝晶,在后道次的热影响作用下转变成较细小的柱状晶,而后柱状晶长大,直到晶粒尺寸在距样品... 本文研究了Cu-8Al合金在电弧熔丝增材制造过程中的微观组织、物相、显微硬度和拉伸性能的演化行为。结果表明,刚沉积的CuAl合金晶粒为尺寸较大的枝晶,在后道次的热影响作用下转变成较细小的柱状晶,而后柱状晶长大,直到晶粒尺寸在距样品端部几毫米的位置趋于稳定。刚沉积的CuAl合金发生Al的枝晶偏析,但在后道次热影响的作用下偏析可消除,使合金组织和成分均匀化。板状样品端部即最后沉积未受后续热影响的位置显微硬度高达HV 160,但随着Al偏析的消除以及枝晶转变成柱状晶,硬度降低到HV 80。原位拉伸结果显示CuAl合金板的抗拉强度高达400 MPa,伸长率可达50%,其屈服强度还有一定的提升空间。拉伸过程中原位观察到了位错滑移和晶粒转动,断裂机制总体为韧窝断裂,端部屈服强度更高、塑性略低、晶粒转动更普遍。总体上电弧熔丝增材制造的CuAl合金板除端部之外组织均匀,具备良好的力学性能。如需其组织性能均匀,或要求高耐蚀性,有必要在沉积后对端部进行局部热处理;如需更好的耐磨性能则不需处理。可进一步添加少量析出强化元素提高CuAl合金的强度与耐磨性能。 展开更多
关键词 电弧制造 CuAl合金 枝晶偏析 晶粒转变 显微硬度
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航空装备电弧熔丝增材制造技术发展及路线规划图 被引量:4
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作者 郑涛 郭绍庆 +1 位作者 张国栋 施瀚超 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期18-27,共10页
电弧熔丝增材制造技术(wire arc additive manufacturing,WAAM)是一种高沉积效率的增材制造技术,采用逐层堆积的方式制备多种高性能的金属结构件,针对航空装备的大型、中等复杂的铝合金、钛合金WAAM成形技术的研究获得广泛关注。本文对W... 电弧熔丝增材制造技术(wire arc additive manufacturing,WAAM)是一种高沉积效率的增材制造技术,采用逐层堆积的方式制备多种高性能的金属结构件,针对航空装备的大型、中等复杂的铝合金、钛合金WAAM成形技术的研究获得广泛关注。本文对WAAM技术定义、技术分类、成形系统及原理进行论述,综述了近年来国内外航空航天领域WAAM成形铝合金、钛合金的组织特性、冶金缺陷及质量改善、典型构件技术应用等方面的研究进展,分析了目前航空装备的大型、中等复杂构件WAAM成形技术所面临的关键共性问题,并提出了2035年WAAM成形技术路线规划图。 展开更多
关键词 电弧制造 航空装备 铝合金 钛合金 发展路线图
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热处理对电弧熔丝增材制造核电用铁素体/马氏体钢微观组织与力学性能的影响
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作者 周亚举 尹圣铭 +3 位作者 夏永中 易果强 薛丽红 严有为 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期18-26,I0003,I0004,共11页
采用电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)技术制备了低活化铁素体/马氏体钢(reduced activation ferrite/martensite steel,RAFM钢),通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等观察微观组织变化,通过... 采用电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)技术制备了低活化铁素体/马氏体钢(reduced activation ferrite/martensite steel,RAFM钢),通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等观察微观组织变化,通过拉伸试验进行力学性能测试,研究了热处理工艺对其微观组织和力学性能的影响.结果表明,打印态的RAFM钢微观组织为铁素体+回火马氏体的双相组织,平均晶粒尺寸约为1.51μm.经过热处理,RAFM钢的晶粒尺寸没有明显增长(1.84μm),并在微观组织中保留了高密度位错.此外,热处理后高数密度TiO2二次相纳米颗粒在基体中析出,并弥散分布在基体中,其尺寸在5~10 nm.热处理后的RAFM钢抗拉强度显著提高,断后伸长率略微下降,其室温抗拉强度为1080 MPa,在650℃下测试的抗拉强度仍可达285 MPa.创新点:(1)系统研究热处理对电弧熔丝增材制造低活化铁素体马氏体钢的相组成、晶粒尺寸、析出相的影响.(2)阐明热处理对电弧熔丝增材制造低活化铁素体马氏体钢力学性能的强化机制. 展开更多
关键词 电弧制造 低活化铁素体/马氏体钢 热处理 显微组织
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电弧熔丝增材制造过程传感与控制研究进展及展望 被引量:1
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作者 熊俊 程财 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第20期14-23,共10页
电弧熔丝增材制造(Wire and arc additive manufacturing,WAAM)作为金属增材制造技术的一个重要分支,以电弧为载能束逐层熔化金属丝材,适合中大尺寸复杂金属构件的快速制造,在航空航天、国防领域展现出广阔的应用前景。然而,成形精度低... 电弧熔丝增材制造(Wire and arc additive manufacturing,WAAM)作为金属增材制造技术的一个重要分支,以电弧为载能束逐层熔化金属丝材,适合中大尺寸复杂金属构件的快速制造,在航空航天、国防领域展现出广阔的应用前景。然而,成形精度低、过程稳定性差、缺陷控制难等问题限制了该技术的高效、高质量发展与应用。为满足高可靠、高自动化与高质量制造的要求,对WAAM全过程实施在线监测与闭环控制已势在必行。分析了WAAM成形质量的特征参量及其主要影响因素,阐述了WAAM过程传感方法的原理与研究现状,总结了WAAM成形质量控制方法,指出了未来WAAM过程传感与控制技术的主要发展方向。 展开更多
关键词 电弧制造(WAAM) 过程传感 实时控制 在线监测 成形精度 缺陷
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