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SiC颗粒对WAAM 2319铝合金高温组织与性能的影响
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作者 汪峰 任玲玲 +3 位作者 王帅 李承德 王伟 明珠 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期68-76,共9页
目的研究电弧增材制造工艺下SiC颗粒对2319铝合金丝材高温下组织与性能的影响规律。方法在2319铝合金丝材中分别添加质量分数为0%、0.15%和0.3%的SiC(颗粒直径为3~5μm)颗粒,使用WAAM冷金属过渡交流脉冲焊接技术制备了堆积体,通过在堆... 目的研究电弧增材制造工艺下SiC颗粒对2319铝合金丝材高温下组织与性能的影响规律。方法在2319铝合金丝材中分别添加质量分数为0%、0.15%和0.3%的SiC(颗粒直径为3~5μm)颗粒,使用WAAM冷金属过渡交流脉冲焊接技术制备了堆积体,通过在堆积体上截取金相和拉伸试样,使用金相、SEM、EDS、TEM和拉伸等实验方法分析试样高温下的组织和力学性能。结果添加SiC颗粒能够减小晶粒的尺寸,当SiC颗粒添加量(质量分数,下同)为0.15%和0.3%时,堆积体T6态高温下晶粒的平均尺寸从27.39μm减小至22.79μm和24.46μm,分别减小了16.8%和11.0%。添加SiC颗粒会使2319铝合金初生θ相的尺寸发生改变。当SiC颗粒的添加量为0.15%时,SiC颗粒在堆积体中分散良好,并未出现团聚现象,且SiC颗粒与2319铝合金基体的结合面未见空洞或者间隙,结合良好。与未添加SiC颗粒相比,当添加0.15%和0.3%SiC颗粒后,横向抗拉强度均从296 MPa提高至342 MPa,提高了15%;纵向抗拉强度从284 MPa提升至343 MPa和327 MPa,分别提高了20%和15%。结论添加SiC颗粒能细化微观组织晶粒,提高WAAM 2319铝合金的高温力学性能。 展开更多
关键词 waam 铝合金 SIC颗粒 微观组织 高温力学性能
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基于动网格技术的CMT-WAAM熔池温度场与流场数值模拟
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作者 申俊琦 张帆 +1 位作者 胡绳荪 耿辉 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第2期147-156,共10页
针对基于冷金属过渡(CMT)技术的镁合金摆动电弧增材制造(WAAM)过程,采用流体体积(VOF)法和动网格(DM)技术建立了分别考虑熔滴和熔池受力情况的三维瞬态数值模型,研究了熔滴过渡和熔池流动过程中的温度场和速度场变化.结果表明,相应试验... 针对基于冷金属过渡(CMT)技术的镁合金摆动电弧增材制造(WAAM)过程,采用流体体积(VOF)法和动网格(DM)技术建立了分别考虑熔滴和熔池受力情况的三维瞬态数值模型,研究了熔滴过渡和熔池流动过程中的温度场和速度场变化.结果表明,相应试验结果验证了所建立数值模型的有效性,熔池和熔滴尺寸参数模拟的误差均在10%之内.在CMT-WAAM开始阶段,基板表面和焊丝在电弧热作用下熔化分别形成熔池和熔滴.在焊丝向熔池送进过程中,熔滴不断长大,并在表面张力作用下长成球形.熔滴金属的热量主要通过热传导的形式向熔池传递,熔池最高温度随着熔滴金属的过渡而升高,熔池最高温度可达2100.0K;随着焊丝的回抽,熔池最高温度降低至1763.6K.随着焊丝向熔池送进,熔滴的最大速度从1.87 m/s逐渐减小到1.07 m/s,而熔池的最大速度仅为0.87 m/s.当熔滴金属前端与熔池发生接触后,液态金属的最大速度可达到4.21 m/s;随着焊丝的机械回抽,液态金属的最大速度在1.69~4.90 m/s范围内波动.当熔滴与熔池接触发生短路时,熔滴金属从熔池表面流向熔池底部和熔池两侧,增强了对熔池底部和熔池两侧的搅拌作用,使得熔池体积增加;当熔滴从焊丝端部脱离后,熔池中液态金属从熔池底部流向熔池表面和熔池两侧,熔池温度和流体速度随之降低,从而减缓了熔池体积的增加.此外,熔池自由表面在摆动电弧作用下呈现波浪式变形. 展开更多
关键词 动网格 电弧增材制造 熔滴过渡 熔池流动 数值模拟
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自适应分流交替电弧WAAM电弧行为与熔滴过渡 被引量:2
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作者 胡青松 闫朝阳 +1 位作者 章朋田 陈树君 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期41-46,I0005,共7页
传统电弧由于热输入高、熔覆率低,无法直接应用于电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)技术.该文提出极性变换自适应分流交替电弧WAAM工艺方法,在钨电极,工件和丝材间形成交替电弧.根据EN/EP电流转换时自适应分... 传统电弧由于热输入高、熔覆率低,无法直接应用于电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)技术.该文提出极性变换自适应分流交替电弧WAAM工艺方法,在钨电极,工件和丝材间形成交替电弧.根据EN/EP电流转换时自适应分流并主动诱导交替电弧形成.该新型热源能满足以丝材阳极-钨电极阴极的EN电弧熔化丝材;以钨电极阳极-工件阴极的EP电弧清理工件,并通过适当的调节实现电弧热质力传输的受控解耦.验证了该新型热源的适用性,并对比分析了焊接速度和丝材高度下对电弧行为及熔滴过渡的影响.结果表明,当焊接速度为5.7 mm/s和丝材高度为8 mm时,沉积层形貌较好且熔滴过渡规律;与传统变极性等离子电弧(variable polarity plasma arc,VPPA)熔丝增材制造技术相比,其自适应分流交替电弧显著提高了丝材的沉积效率且降低了母材热输入,较好的兼顾了增材质量与增材效率. 展开更多
关键词 电弧熔丝增材制造 交替电弧 熔滴过渡 电弧行为 焊缝成形
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An Innovative Finite Element Geometric Modeling of Single-Layer Multi-Bead WAAMed Part
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作者 Xiangman Zhou Jingping Qin +5 位作者 Zichuan Fu Min Wang Youlu Yuan Junjian Fu Haiou Zhang Seyed Reza Elmi Hosseini 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2024年第3期2383-2401,共19页
Finite element (FE) coupled thermal-mechanical analysis is widely used to predict the deformation and residualstress of wire arc additive manufacturing (WAAM) parts. In this study, an innovative single-layermulti-bead... Finite element (FE) coupled thermal-mechanical analysis is widely used to predict the deformation and residualstress of wire arc additive manufacturing (WAAM) parts. In this study, an innovative single-layermulti-bead profilegeometric modeling method through the isosceles trapezoid function is proposed to build the FE model of theWAAMprocess. Firstly, a straight-line model for overlapping beads based on the parabola function was establishedto calculate the optimal center distance. Then, the isosceles trapezoid-based profile was employed to replace theparabola profiles of the parabola-based overlapping model to establish an innovative isosceles trapezoid-basedmulti-bead overlapping geometric model. The rationality of the isosceles trapezoid-based overlapping model wasconfirmed by comparing the geometric deviation and the heat dissipation performance index of the two overlappingmodels. In addition, the FE-coupled thermal-mechanical analysis, as well as a comparative experiment of thesingle-layer eight-bead deposition process show that the simulation results of the above two models agree with theexperimental results. At the same time, the proposed isosceles trapezoid-based overlappingmodels are all straightlineprofiles, which can be divided into high-quality FE elements. It can improve the modeling efficiency andshorten the simulation calculation time. The innovative modeling method proposed in this study can provide anefficient and high-precision geometricmodelingmethod forWAAMpart FE coupled thermal-mechanical analysis. 展开更多
关键词 waam FE coupled thermal-mechanical analysis the isosceles trapezoid-based model residual stress
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基于WAAM技术的典型构件应力变形分析
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作者 马秦 《冶金与材料》 2024年第12期160-162,共3页
在制造构件的过程中,热压罐成型工艺会导致构件产生微小变形,这些变形难以通过常规手段进行精确测量。为了评估典型构件应力变形情况,利用WAAM技术制造典型构件并对其进行应力变形分析。建立构件有限元模型,反映构件在真实环境下的受力... 在制造构件的过程中,热压罐成型工艺会导致构件产生微小变形,这些变形难以通过常规手段进行精确测量。为了评估典型构件应力变形情况,利用WAAM技术制造典型构件并对其进行应力变形分析。建立构件有限元模型,反映构件在真实环境下的受力情况;利用有限元软件的热-力耦合分析模块,获取温度变化对构件尺寸的影响;结合WAAM技术,评估构件在热-力耦合作用下的应力分布和变形情况,判断其应力变形是否满足设计要求。实验结果表明,该方法在分析构件应力变形量时,平均误差率仅为0.34%,展现了较高的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 waam技术 构件 应力变形分析
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水冷条件下WAAM温度场的数值模拟研究 被引量:14
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作者 陈克选 王向余 +2 位作者 李宜炤 陈彦强 杜茵茵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4165-4169,共5页
针对熔化极丝材电弧增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)过程基板散热条件差导致热积累严重的问题,采用基板背面加水冷铜板的散热方式改善增材过程的散热,利用Abaqus软件分别模拟了有无水冷两种条件下增材时温度场的变化规... 针对熔化极丝材电弧增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)过程基板散热条件差导致热积累严重的问题,采用基板背面加水冷铜板的散热方式改善增材过程的散热,利用Abaqus软件分别模拟了有无水冷两种条件下增材时温度场的变化规律,并对模拟过程进行实验验证。结果显示,实验条件下基板测量点热循环曲线与模拟结果基本一致。有无水冷两种条件下基板温度均在第七层时达到最大;基板上高温区域扩展面积最大,基板在水冷条件下的冷却速率远大于无水冷条件下的冷却速率,且“双峰”效应较为明显。堆积第一层至第七层时,有无水冷两种条件下各层平均温度梯度逐渐减小,但前者始终大于后者,熔池体积不断变大。第七层至第十层时,成型件热积累接近饱和状态,此阶段成型件最易发生严重塌陷。 展开更多
关键词 水冷条件 waam温度场 数值模拟 温度梯度
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面向WAAM无支撑制造大悬臂的自适应切片 被引量:6
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作者 王湘平 张海鸥 王桂兰 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期56-59,共4页
为满足多轴送丝电弧熔积增材制造(WAAM)无支撑制造大悬臂结构的需求,提出一种厚度和方向均可变的自适应切片算法.首先通过层间相对悬臂长度的计算,进行大悬臂结构识别;然后对位置和方向分别进行二分迭代优化和主成分分析(PCA)迭代优化,... 为满足多轴送丝电弧熔积增材制造(WAAM)无支撑制造大悬臂结构的需求,提出一种厚度和方向均可变的自适应切片算法.首先通过层间相对悬臂长度的计算,进行大悬臂结构识别;然后对位置和方向分别进行二分迭代优化和主成分分析(PCA)迭代优化,确定分段平面,分解大悬臂结构为微悬臂子结构;最后对子结构进行平行切片,产生均匀切片以满足工艺制造需求.相比于现有的最小包围球冠和质心轴法,该算法的相对悬臂长度和悬臂角更小,分段子结构的数量也更少,具备更佳的可制造性和更高的制造效率.实例证实了算法的有效性. 展开更多
关键词 送丝电弧熔积增材制造 悬臂结构 自适应切片 悬臂长度 主成分分析
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Effect of grain refinement induced by wire and arc additive manufacture (WAAM) on the corrosion behaviors of AZ31 magnesium alloy in NaCl solution 被引量:13
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作者 Jianwei LI Youmin QIU +9 位作者 Junjie YANG Yinying SHENG Yanliang YI Xun ZENG Lianxi CHEN Fengliang YIN Jiangzhou SU Tiejun ZHANG Xin TONG Bin GUO 《Journal of Magnesium and Alloys》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期217-229,共13页
Additive manufacturing(AM)of Mg alloys has become a promising strategy for producing complex structures,but the corrosion performance of AM Mg components remains unexploited.In this study,wire and arc additive manufac... Additive manufacturing(AM)of Mg alloys has become a promising strategy for producing complex structures,but the corrosion performance of AM Mg components remains unexploited.In this study,wire and arc additive manufacturing(WAAM)was employed to produce single AZ31 layer.The results revealed that the WAAM AZ31 was characterized by significant grain refinement with non-textured crystallographic orientation,similar phase composition and stabilized corrosion performance comparing to the cast AZ31.These varied corrosion behaviors were principally ascribed to the size of grain,where cast AZ31 and WAAM AZ31 were featured by micro galvanic corrosion and intergranular corrosion,respectively. 展开更多
关键词 AZ31 magnesium alloy Wire and arc additive manufacturing(waam) Grain refinement Microstructure Intergranular corrosion
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Al-Cu-Sn合金WAAM堆积体的组织与性能
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作者 王帅 顾惠敏 +5 位作者 王伟 李承德 任玲玲 王振飚 翟玉春 马培华 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期95-101,共7页
Al-Cu合金ZL205A电弧熔丝增材制造(WAAM)堆积体具有良好的综合力学性能,但在增材过程中产生有毒的氧化镉。本研究以Sn替换Cd,通过金相、SEM、EDS、TEM及拉伸试验,考察堆积体的微观组织和力学性能,并与ZL205A合金堆积体进行对比。结果发... Al-Cu合金ZL205A电弧熔丝增材制造(WAAM)堆积体具有良好的综合力学性能,但在增材过程中产生有毒的氧化镉。本研究以Sn替换Cd,通过金相、SEM、EDS、TEM及拉伸试验,考察堆积体的微观组织和力学性能,并与ZL205A合金堆积体进行对比。结果发现,Al-Cu-Sn合金堆积体表面平整,呈现出银白色光泽,Sn元素的烧损率为5.9%。WAAM Al-Cu-Sn合金堆积体直接堆积态晶粒细小、均匀,晶粒尺寸约为30μm,小于ZL205A合金堆积体的晶粒尺寸,主要析出相在晶内和晶界上均匀分布。T6热处理后,θ相完全固溶到Al基体中,在晶界上均匀分布着复熔T相和Sn与Al2Cu的细小共生相,TEM显示晶内弥散分布大量的θ′相。T6热处理后,Al-Cu-Sn合金的力学性能为:抗拉强度493 MPa;屈服强度434 MPa;延伸率9.5%。该合金在WAAM过程中表现出了优异的性能,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 Al-Cu-Sn合金 waam 组织 性能
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CMT电弧增材制备交叠层状异质材料的微观结构和机械性能
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作者 张琪 王晓丽 +3 位作者 周子博 肖楠 丁红瑜 胡庆贤 《电焊机》 2025年第10期66-76,共11页
异质材料增材制造作为增材制造领域的一个前沿方向,通过一体化的结构功能设计,克服了单一材料的性能局限,实现了传统单一材料无法达到的综合性能。本研究中,采用冷金属过渡电弧增材制造(CMT-WAAM)技术,利用高强钢(HSS)和低碳钢(LCS)焊丝... 异质材料增材制造作为增材制造领域的一个前沿方向,通过一体化的结构功能设计,克服了单一材料的性能局限,实现了传统单一材料无法达到的综合性能。本研究中,采用冷金属过渡电弧增材制造(CMT-WAAM)技术,利用高强钢(HSS)和低碳钢(LCS)焊丝,采用正交沉积策略制备了交叠层状异质金属(OLH)试样,成形良好且无明显冶金缺陷。HSS试样中主要为针状马氏体,LCS试样中主要为多边铁素体,而在OLH试样中,HSS区域主要为马氏体和部分铁素体,LCS区域主要为铁素体和部分马氏体。OLH试样中HSS区硬度约为340.7 HV,与HSS试样硬度(326.0 HV)接近,而LCS区硬度约为245.9 HV,相较于LCS试样硬度(171.1 HV)提高143.8%。OLH试样结合了HSS试样的抗拉强度和LCS试样的延展性,拉伸性能介于HSS和LCS试样之间。 展开更多
关键词 异质金属 高强钢 低碳钢 CMT-waam.
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采煤机导向滑靴耐磨层电弧增材制造技术研究
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作者 朱艺超 《煤矿机械》 2025年第11期120-123,共4页
针对采煤机导向滑靴在强冲击和磨损环境下易失效的难题,基于电弧增材制造(WAAM)技术,设计了多种Fe-Cr-Mn-C合金丝材配比,系统研究合金元素含量对耐磨层显微组织和磨损性能的影响。通过优化工艺参数,筛选出质量分数为C 1.1%、Mn 0.4%、Cr... 针对采煤机导向滑靴在强冲击和磨损环境下易失效的难题,基于电弧增材制造(WAAM)技术,设计了多种Fe-Cr-Mn-C合金丝材配比,系统研究合金元素含量对耐磨层显微组织和磨损性能的影响。通过优化工艺参数,筛选出质量分数为C 1.1%、Mn 0.4%、Cr 4.0%、Si+Mo+Ni+V 1.0%、Fe为余量的新型2#高碳低铬丝材,制备的耐磨层组织致密、硬度高且均匀,磨损率仅为0.34×10^(-8)mm^(2)/N,显著优于传统工业丝材。实验结果表明,该耐磨层具备良好的抗疲劳与抗剥落性能,可有效延长导向滑靴的使用寿命。该研究为采煤机关键部件的高性能再制造提供了新的材料选择和工艺思路。 展开更多
关键词 waam 导向滑靴 Fe-Cr-Mn-C丝材 耐磨层 磨损性能
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Accelerated Corrosion Rate of Wire Arc Additive Manufacturing of AZ91D Magnesium Alloy:The Formation of Nano-scaled AlMn Phase
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作者 Dongchao Li Fen Zhang +2 位作者 Lanyue Cui Yueling Guo Rongchang Zeng 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 2025年第7期1069-1082,共14页
Additive manufacturing(AM)technologies,with their high degree of flexibility,enhance material utilization in the fabrication of large magnesium alloy parts,effectively meeting the demands of complex geometries.However... Additive manufacturing(AM)technologies,with their high degree of flexibility,enhance material utilization in the fabrication of large magnesium alloy parts,effectively meeting the demands of complex geometries.However,research on the corrosion resistance of magnesium alloy components produced via AM is currently limited.This study investigates the microstructural and corrosion characteristics of AZ91D magnesium alloy fabricated by wire arc additive manufacturing(WAAM)compared to its cast counterpart.A large-sized AZ91D bulk part was deposited on an AZ31 base plate using a layer-by-layer stacking approach.The results showed that the WAAM AZ91D was featured by obviously refined grains from 228.92μm of the cast one to 52.92μm on the travel direction-through thickness(TD-TT)and 50.07μm on the normal direction-through thickness(ND-TT).The rapid solidification process of WAAM inhibited the formation of β-Mg_(17)Al_(12) phase while promoting the formation of uniformly distributed network of dislocations,the dispersive precipitation of nano Al_(8)Mn_(5) phase,as well as Zn segregation.WAAM AZ91D demonstrated the occurrence of pitting corrosion and inferior corrosion resistance compared to cast AZ91D,attributed to the micro-galvanic corrosion between the α-Mg matrix and Al_(8)Mn_(5) particles and the increased number of grain boundaries. 展开更多
关键词 Magnesium alloy Wire arc additive manufacturing(waam) Corrosion Layer-by-layer stacking Intermetallic compound
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Isotropic high strength Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy fabricated by wire arc additive manufacturing based on cold metal transfer
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作者 Ze Deng Qixin Su +4 位作者 Mengfan Chen Fulin Wang Linda Ke Fenghua Wang Jie Dong 《Journal of Magnesium and Alloys》 2025年第9期4189-4205,共17页
The Mg-Gd-Y-Zn-Zr(GWZ)alloy containing a long-period ordered stacking(LPSO)phase fabricated by Wire arc additive manufacturing(WAAM)shows substantial potential in the aerospace and automotive industries.In this work,M... The Mg-Gd-Y-Zn-Zr(GWZ)alloy containing a long-period ordered stacking(LPSO)phase fabricated by Wire arc additive manufacturing(WAAM)shows substantial potential in the aerospace and automotive industries.In this work,Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.4Zr(wt%)single-layer and multilayer components with high-forming-quality were fabricated using WAAM based on cold metal transfer(WAAM-CMT).The deposition parameters were optimized,achieving better deposition morphology and surface quality.The layer-by-layer cyclic microstructure includes remelting zone(RMZ)and non-remelting zone(NRZ),which consisted of α-Mg matrix,blocky LPSO phase,and eutectic phase.The average grain size were 26.8μm in RMZ and 39.3μm in NRZ,and the volume fraction of secondary phases was around 8%,remaining consistent across different layers.The coarse-fine-grain alternating structure generated hetero deformation induced(HDI)strengthening,while at the same time caused the fracture occurring between the NRZ and RMZ due to the weak interlayer bonding.The thermally stabilized blocky LPSO phase played an effective role on inhibiting grain growth during the solid-solution treatment.The specimen achieved highest isotropic mechanical properties after optimized heat treatment with yield strength,ultimate tensile strength,and elongation higher than 220 MPa,370 MPa,and 8.0%,respectively.The GWZ alloys fabricated by WAAM with great isotropic strength-ductility-synergy are promising candidates to replace the conventionally cast counterparts. 展开更多
关键词 Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy(GWZ) Wire arc additive manufacturing(waam) Cold metal transfer(CMT) Long-period ordered stacking(LPSO)phase
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电弧增材制造成形控制研究进展与挑战
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作者 黄荣 丁东红 +3 位作者 梁炯洪 邹治湘 张永俊 刘江文 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第11期103-119,共17页
电弧增材制造(wire arc additive manufacturing, WAAM)凭借高沉积率、开放性强、灵活性高和成本低等优势,逐渐成为航天航空领域大型复杂金属结构件的潜力制造方法。熔池及焊道的成形检测与控制是实现WAAM工艺成形与性能控制的关键环节... 电弧增材制造(wire arc additive manufacturing, WAAM)凭借高沉积率、开放性强、灵活性高和成本低等优势,逐渐成为航天航空领域大型复杂金属结构件的潜力制造方法。熔池及焊道的成形检测与控制是实现WAAM工艺成形与性能控制的关键环节。当前,通过焊接工艺参数优化、增材成形过程精确调控及热源与熔滴过渡有效管理,逐步实现对成形质量的控制。结合智能算法与成形策略调控焊道形状及搭接工艺参数、开发智能化工艺参数调控系统,以及引入外部强制调控手段改善焊接热源性能并精准控制熔滴过渡,已成为成形控制研究的重点方向。综述了WAAM成形控制方法的研究进展,分析了当前面临的主要挑战,并展望了WAAM技术的发展前景。 展开更多
关键词 电弧增材制造 成形控制 智能监测 工艺建模 熔滴过渡
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层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场影响研究
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作者 刘莉 徐望辉 +3 位作者 刘锐哲 徐虎 黄永宪 董春林 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期177-186,共10页
目的针对电弧增材制造铝合金缺陷多、晶粒粗大、力学性能低的难题,采用电弧-搅拌摩擦加工复合增材制造的新工艺,研究层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场的影响。方法通过建立铝合金电弧(Wire and Arc Additive Manufac... 目的针对电弧增材制造铝合金缺陷多、晶粒粗大、力学性能低的难题,采用电弧-搅拌摩擦加工复合增材制造的新工艺,研究层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场的影响。方法通过建立铝合金电弧(Wire and Arc Additive Manufacturing,WAAM)-搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)复合增材的热力耦合模型,对单独电弧增材制造和WAAM-FSP复合增材过程中的温度场和应力场进行对比,分析层间FSP对电弧增材制造铝合金温度场和应力场的影响。结果在WAAM过程中,2319铝合金最高温度达到1575℃;在堆积下一道次时,前一道增材层峰值温度超过2319铝合金的液相线,使增材层发生部分重熔。层间FSP使增材试样峰值温度由1575℃升高至1619℃,在第一层增材时,层间FSP使工件的温度升高至约395℃。后续电弧增材及层间FSP对已增材层产生的温升影响随层数的增加而降低。此外,引入层间FSP后,增材构件起弧端、基板与堆积层交界处的应力集中面积减小,使熔敷层内峰值应力值降低约20 MPa。结论层间搅拌摩擦加工可降低增材工件的冷却速度以及温度梯度,同时层间FSP过程中产生的热力耦合作用使增材构件中的应力分布更均匀,解决了增材件中应力集中的问题。 展开更多
关键词 铝合金 电弧-搅拌摩擦加工复合增材 数值模拟 温度场 应力场
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