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合金添加剂制造和复合覆盖
添加剂制造（AM）为具有内部功能的复杂组件带来了重要的设计和制造机会，例如以前无法使用液体火箭发动机推力室。该技术可节省大量成本和计划减少，除了通过减轻重量和增加利润来优化新的绩效。特定于再生冷却的燃烧室和液体火箭发动机的喷嘴，添加剂制造具有形成复杂的内部冷却液通道和通道的关闭功能，可以包含具有单个操作的高压液体推进剂。使用激光粉床融合（L-PBF），大部分添加剂制造开发都集中在整体合金上，这些合金不允许对结构进行完全优化。国家航空航天局（NASA）完成了AM双金属L-PBF GRCOP-84铜合金燃烧室，具有AM Electron Beam Freeform Inconel 625结构夹克在低成本上级推进（LCUSP）项目下。正在开发一个名为“快速分析和制造推进技术”（RAMPT）的后续项目，以进一步扩展大型多合金推力室，同时将综合覆盖技术与大量储蓄机会相对。除了这些主要的制造开发外，分析建模工作还补充了过程开发，以模拟AM过程以减少构建失败和扭曲。RAMPT项目还在GRCOP-42的L-PBF之外，还为上述各种制造工艺的供应链介绍了供应链。RAMPT项目具有三个主要目标：1）推进吹粉的导向能量沉积（DED）以制造整体通道大型喷嘴，2）开发复合覆盖技术，以减少重量并为推力室内组件提供结构性能力，3）开发Bimetallic和多金属添加性添加性添加性产物和轴向物质的材料，以优化材料。本文将概述RAMPT项目，流程开发和硬件进展，迄今为止，材料和热火测试结果以及计划的未来发展。
开发定向能源沉积的NASA HR-1，以优化液体火箭发动机应用的特性
添加剂制造和新材料正在发展，多个同事和组织负责NASA HR-1的发展和发展。作者要感谢SLS液体发动机办公室（LEO）计划以及快速分析和制造推进技术（RAMPT）提供资金和支持以开发流程并推进这种合金。我们要感谢Johnny Heflin，Keegan Jackson和John Fikes提供了项目领导。我们要感谢我们的行业和学术界合作伙伴，包括RPM创新（RPMI），Beam，Fraunhofer，Formalloy和Auburn University的Nima Shamsaei（Rampt公共私人合作伙伴），以及阿拉巴马大学（UAH）大学（UAH）的Judy Schneider（UAH）（UAH）（UAH）开发和特征分类的sampemples。我们还要感谢提供原料粉的各种供应商，包括均质化金属公司（HMI），Praxair和Powder Alloy Corporation（PAC）。热处理是一项关键操作，我们的专家Pat Salvail，Kenny Webster和David Cole提供了出色的支持。我们还要感谢NASA GRC Counterparts，包括David Ellis，Justin Milner，Chris Kantzos，Ivan Locci以及许多其他帮助评估和表征样本的人。此外，我们认识到其他工程师在整个开发和测试中都提供了投入，包括托马斯·蒂斯利（Thomas Teasley），克里斯·普罗尔兹（Chris Protz），威尔·蒂尔森（Will Tilson），布莱恩·韦斯特（Brian West），凯瑟琳·贝尔（Brian West），凯瑟琳·贝尔（Catherine Bell），萨曼莎·麦克莱罗（Samantha McLeroy）以及MSFC，GRC和工业的许多其他工程。
用于液体的 NASA HR-1 材料的增材制造...
摘要 NASA HR-1 是一种高强度 Fe-Ni 高温合金，旨在抵抗高压、氢环境脆化、氧化和腐蚀。NASA HR-1 最初由 NASA 于 1990 年代开发，源自 JBK-75，旨在提高高压氢环境中的强度和延展性。NASA HR-1 的化学配方旨在满足液体火箭发动机应用的要求，特别是在高压氢环境中使用的部件。最近使用增材制造 (AM) 的发展使这种材料成为快速分析和制造推进技术 (RAMPT) 计划下的通道冷却喷嘴和其他液体火箭发动机部件应用的有吸引力的选择。RAMPT 计划已确定基准，以全面发展和表征 NASA HR-1 材料。NASA HR-1 满足液体火箭发动机部件的材料要求，包括良好的抗氢性、高导电性、良好的低周疲劳性能以及高热通量环境中通道冷却喷嘴的高伸长率和强度。初步开发和特性描述已完成，使用吹粉定向能量沉积 (DED) 和激光粉末床熔合 (L-PBF) 增材制造技术开发材料测试样品和喷嘴硬件。NASA HR-1 粉末已从多家粉末供应商处采购并进行了特性描述，一系列开发和硬件样品已使用 DED 和 L-PBF 完成制造。材料特性描述包括热处理开发、金相学、化学评估、机械测试、热物理性能测量以及相关喷嘴硬件的制造以证明可行性。本文介绍了该工艺和早期材料开发的结果，并提供了包括硬件制造在内的未来开发工作。