兩篇增材頂刊！磁弧振蕩提升電弧熔絲增材制造鈦合金過程穩(wěn)定性及應(yīng)用性能

來源：材料科學與工程

電弧熔絲增材制造（Wire-arc DED）技術(shù)具有高效率、低成本、作業(yè)環(huán)境開放、適合大尺寸金屬零部件快速整體成形制造等優(yōu)勢，倍受航空航天、船舶等應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注。然而，由于沉積過程的復雜的熱循環(huán)或熱積累，導致組織晶粒的粗大、性能各向異性等問題，一直困擾著產(chǎn)品的應(yīng)用。

近日，來自寧夏大學吳斌濤副教授團隊、澳大利亞伍倫貢大學李會軍、Zengxi Pan教授團隊，與中船黃埔文沖船舶有限公司邵丹丹工程師團隊，在電弧熔絲增材制造過程中，通過引入磁弧振蕩的方式增加熔池的攪拌，實現(xiàn)了沉積過程熱輸入/積累的減小、組織晶粒的細化，沉積鈦合金結(jié)構(gòu)腐蝕性能的提升與工程應(yīng)用。相關(guān)研究分別以“Enhanced corrosion performance in Ti-6Al-4V alloy produced via wire-arc directed energy deposition with magnetic arc oscillation”以及“Effects of synchronized magnetic arc oscillation on microstructure, texture, grain boundary and mechanical properties of wire arc additively manufactured Ti6Al4V alloy” 系列文章發(fā)表在增材制造頂刊《Additive Manufacturing》。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103465
https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102723

圖 1  磁振蕩機制和電弧合力的示意圖：（a）電弧擺動；（b）電弧旋轉(zhuǎn)

（a）

（b）

圖2 電弧動態(tài)過程： (a) 電弧擺動; (b) 電弧旋轉(zhuǎn)

圖3 組織演化與晶粒尺寸

圖3 EBSD 、KAM和GOS 圖：(a) 穩(wěn)定電��；(b) 電弧旋轉(zhuǎn)；(c) 電弧擺動

圖4 腐蝕性能圖示（ESI）