关键词： 电弧增材铝合金   热处理   微观组织   力学性能  

摘要： 研究了电弧增材2319铝合金的热处理工艺及其对微观组织及性能的影响。热处理后试样最大抗拉强度为386.2MPa,与直接沉积态相比提升了52.5%。

关键词： 铝合金   电弧增材   修复   逆向建模  

摘要： 基于结构光三维扫描尺寸采集技术、Geomagic软件数据处理与逆向重构技术、AMSlicerPro软件模型剖分切片与路径规划技术等,对铝合金ZL114A薄壁件的待修复区域进行逆向建模,通过焊丝ER4043电弧增材再修复试验完成薄壁样件的修复,利用无损探伤、显微硬度计、电子万能试验机及扫描电子显微镜等分析测试手段,对电弧增材再修复样件熔敷区域的性能与组织进行表征。结果表明:成形样件表面无开口缺陷,内部组织致密、无肉眼可见缺陷;修复区域顶部的显微硬度略高于底部,中间区域显微硬度稳定;平行于熔敷方向的试样力学性能均优于垂直于熔敷方向的试样,成形样件力学性能呈现一定的各向异性;修复区域组织Al-Si共晶呈细小条状分布于α固溶体中,并从底部指向顶部延伸,顶部Al-Si共晶分布更加弥散,对α基体的切割效应小,使得其性能比底部更优。

关键词： TC4钛合金   电弧增材制造   显微组织   力学性能  

摘要： 对TC4钛合金TIG电弧增材的组织与性能进行了研究。结果表明:电弧增材TC4钛合金显微组织与电弧增材钢铁材料的铸态特征不同,具有显著的热处理态特征,是由α和β两相构成的网篮组织。分析其形成过程可以发现,增材体初生组织为枝晶,此时具有明显取向;在后续增材过程多次再热的作用下,由于钛的导热性较低,增材体维持较高的温度,枝晶成分逐渐均匀化,转变为各向异性的细长的β晶粒;随后温度降低,转变为α和β两相网篮组织,且α相处于过饱和状态,可观察到纳米级点状析出的β相,此时组织与性能接近各向同性,室温抗拉强度可达998 MPa,断后伸长率可达8.7%。

关键词： 电弧增材   残余应力   有限元模拟  

摘要： 电弧增材制造技术作为一种材料利用率高、成本低的快速成形制造技术,具有巨大的发展潜力,但电弧增材产生残余应严重影响了工件寿命和性能。本文主要使用有限元模拟软件ABAQUS对电弧增材制造过程进行有限元模拟,研究电弧增材参数对残余应力的影响规律。

关键词： 电弧增材制造   钛铝合金   预热温度   微观组织   力学性能  

摘要： 高温结构材料TiAl金属间化合物的可加工性较差,复杂结构成形技术难度大,制造成本高.电弧增材可以实现TiAl基合金的原位低成本柔性制造,但制造过程中仍需注意裂纹控制问题.预热处理通过改善组织可以有效抑制裂纹产生.文中以Ti6Al4V与ER1100纯铝焊丝作为原材料,在200,300,450℃的预热温度下利用TIG焊原位合成了铝含量为50%(原子分数)的TiAl基合金,考察了不同预热温度下TIG电弧增材制造的钛铝合金的组织与力学性能.结果表明,随着预热温度的增加,构件的顶部与中部区域逐渐在γ/α2层片团的晶界析出更多的块状γ相,底部组织变化不明显.预热温度的增加使得合金中γ相增多而α2相减少,导致合金室温硬度减少.同时,弥散分布的块状γ相的增多,使得构件的压缩性能提升,当预热温度为450℃时,构件抗压强度与压缩率最高.

关键词： 电弧增材制造   Inconel690   显微组织   力学性能   断口  

摘要： 采用等离子弧增材制造系统进行了Inconel690合金材料的薄壁件电弧增材制造。分析了不同焊接电流对Inconel 690电弧增材制造薄壁件成形、显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着电流的增加,薄壁试样的宽度增加而层高降低,晶粒尺寸逐渐变大。增材制造试样的伸长率较Inconel690焊丝理论伸长率高而拉伸强度相对较低,不同方向的力学性能差异显著,水平方向拉伸强度约为500 MPa,优于竖直方向的450 MPa,水平方向伸长率为66%,低于竖直方向的75%,不同电流下拉伸试样的断裂机理不同。

关键词： 金属材料   金属粉芯型药芯焊丝   高强钢   电弧熔丝增材制造   熔滴过渡   力学性能  

摘要： 为探究金属粉芯型药芯焊丝电弧增材加工的可行性,采用30CrMnSiA高强钢粉芯型药芯焊丝,结合高速摄像与电信号同步采集系统,分析焊丝在脉冲熔化极气体保护焊工艺下的熔滴过渡特点和电弧稳定性,在确定的工艺参数下,探讨脉冲工艺WAAM对高强钢药芯焊丝沉积件成形性、组织和力学性能的影响。结果表明,高强钢药芯焊丝熔滴过渡类型为多脉一滴的非轴向小滴短路过渡;沉积件横向和纵向力学性能存在差异,横向强度和韧性均优于纵向;沉积件横向和纵向断口存在大量韧窝,均呈现微孔聚集型韧性断裂,且纵向断口韧窝尺寸明显大于横向。因此,将金属粉芯型药芯焊丝应用于增材加工领域,其性能满足使用要求,可获得组织和力学性能优异的沉积件。研究结果可为提高金属粉芯型药芯焊丝的增材加工效率、改善增材加工性能提供借鉴和参考。

关键词： HSLA钢   电弧增材制造   温度场   热循环   组织演变   晶粒细化   力学性能  

摘要： 电弧增材制造是成形高性能HSLA钢构件的重要新方法。为了明晰HSLA钢在电弧增材制造时的组织演变行为,研究了构件在堆积成形时的温度场、热循环、热影响区分区及其组织转变。结果表明,电弧增材制造过程中,HSLA钢堆积金属包含凝固区与热影响区,热影响区可分为粗晶区、正火区和回火区。凝固区在热循环作用下先后转变为粗晶区、正火区,最终成为回火区;同时,堆积金属中的残留铁素体晶核、夹杂物附近的高密度位错、铁素体感生形核、第二相质点钉扎晶界和连续动态再结晶共同促进组织细化,使粗大的柱状晶、块状铁素体、侧板条铁素体以及少量针状铁素体、珠光体演变为细小的等轴铁素体和珠光体,有利于提高构件强韧性并抑制力学性能各向异性。构件垂直与水平抗拉强度分别为519.6、520.8MPa,-20℃冲击功分别为124.7、122.1J。

关键词： wire arc additive manufacturing   graded structural material   grain morphology   microstructure   mechanical properties  

摘要： A graded structural material(GSM)with a material transition from TA15 to TC11 was fabricated by wire arc additive manufacturing(WAAM)*** grain morphology,chemical composition,microstructure and mechanical properties of the as-deposited GSM were all characterized to investigate their variations along the deposition *** results indicate that from TA15 to TC11,the grain size decreases and a transition from columnar grains to equiaxed grains *** content of alloy element alters greatly within a short distance,and the width of the mutation zone is 800μ*** TA15 and TC11 regions exhibit basketweave microstructure withα-phase andβ-***,during the transition from TA15 to TC11,theα-lath becomes fine,which leads to an increase in *** tensile test shows that the bonding strength at the interface is higher than the longitudinal strength of TA15,and the lateral elongation at the interface is higher than that of TA15 and TC11.

关键词： 电弧增材制造   304不锈钢   脉冲   显微组织   力学性能  

摘要： 分别采用CMT+P和CMT这2种焊接模式进行304奥氏体不锈钢电弧增材制造构件打印,借助金相显微镜、扫描电子显微镜研究了不同电弧增材工艺打印构件的显微组织和力学性能。结果表明:采用CMT+P和CMT这2种焊接模式电弧增材制造304奥氏体不锈钢具有良好的成形性;2种打印模式下成形构件的显微组织均由奥氏体+δ铁素体+σ相组成;2种打印模式下电弧增材制造不锈钢构件均具有良好的力学性能,因脉冲能细化晶粒使得CMP+P的拉伸性能优于CMT的;硬而脆的σ相降低了构件的冲击韧性,但构件断裂方式均为韧性断裂。