电弧可以定义为气体或蒸汽中两个电极之间的放电,其阴极电压降为气体或蒸汽的最小电离或最小激发电位的量级。电弧是一种自持放电,能够通过提供其自身的机制从负极发射电子来支持大电流。大自然自古以来就以闪电的形式为我们提供了电弧,但直到伏打电堆出现后,汉弗莱·戴维爵士才于 1810 年左右在实验室中首次研究了电弧。电弧可以由火花或辉光放电引发,也可以由两个带电电极之间的接触分离引发。当接触断开时,流过电极的电流会熔化并蒸发最后一个小接触点,留下金属蒸汽放电,如果外部电路的电阻较低,则该放电会发展成电弧。电弧可能存在于高气压或低气压的环境中,也可能只存在于其挥发电极的蒸汽中。大自然似乎从未预料到真空环境中会出现电弧。这是人类的发明。术语“真空弧”是错误的用词。真空弧的真正含义是真空环境中的金属蒸汽电弧。然而,由于真空弧这一术语很常用,并已被文献接受,因此它在这里保留下来,并成为本书的主题。真空弧燃烧在封闭的空间中,在点燃之前是高真空。这种电弧的一个特征是,在点燃后,如果能量密度足够高,它会通过消耗阴极(有时是阳极)产生自己的蒸汽。蒸汽被部分电离,提供导电等离子体以实现电极之间的电流传输。某些基本过程发生在所有类型的电放电中,包括电弧。这些单独的过程自大约 1900 年以来一直在研究。
AM内有不同的增材制造过程类别,这些过程类别由ISO/ASTM 52900:2021 Standard(ISO/ASTM,2021)进行了分类。在图3中可以看到不同的过程类别。在这些过程类别中,存在不同原料和能源的组合。例如,在定向的能量沉积过程类别中,通过将激光作为能源和电线组合为原料,然后将AM过程称为激光金属用线(LMDW),或者原料为电线,并且能量源是电弧,则该过程称为电线,然后称为电线和弧形增材制造(WAAM)。所有AM过程类别中的共同点是计算机辅助设计(CAD)模型数据的输入,该数据将其切成多个层,然后以添加的方式通过零件制造来指导零件的图层。
摘要:脱碳是材料表面在高温氧化环境中发生的一种不希望出现的碳损失现象。钢在热处理后的脱碳问题已被广泛研究和报道。然而,到目前为止,还没有关于增材制造零件脱碳的系统研究。电弧增材制造 (WAAM) 是一种生产大型工程零件的高效增材制造工艺。由于 WAAM 生产的零件通常尺寸较大,因此使用真空环境来防止脱碳并不总是可行的。因此,有必要研究 WAAM 生产零件的脱碳问题,尤其是在热处理工艺之后。本研究使用打印材料和在不同温度(800 ◦ C、850 ◦ C、900 ◦ C 和 950 ◦ C)下热处理不同时间(30 分钟、60 分钟和 90 分钟)的样品研究了 WAAM 生产的 ER70S-6 钢的脱碳情况。此外,使用 Thermo-Calc 计算软件进行数值模拟,以预测钢在热处理过程中的碳浓度分布。发现脱碳不仅发生在热处理样品中,而且发生在打印部件的表面上(尽管使用氩气进行保护)。发现脱碳深度随着热处理温度或持续时间的增加而增加。在最低温度 800 ◦ C 下仅热处理 30 分钟的部件具有约 200 µ m 的较大脱碳深度。对于相同的 30 分钟加热时间,温度从 150 ◦ C 升至 950 ◦ C,脱碳深度急剧增加 150% 至 500 µ m。这项研究很好地证明了需要进一步研究以控制或最大限度地减少脱碳,从而确保增材制造工程部件的质量和可靠性。
增材制造 (AM) 是一种通过一层一层地不断添加材料来创建组件的工艺。与传统的“减材”加工工艺相比,“增材”制造有几个好处,包括减少材料浪费、通过减少生产步骤来轻松生产复杂零件以及减少制造前置时间。本文展示了使用金属惰性气体 (MIG) 焊接的电弧增材制造 (WAAM) 工艺,以分析其在海事领域的潜在应用。本报告展示了焊接板的弯曲屈服强度如何随着不同数量的金属添加剂增强而变化。进行了标准三点弯曲试验,以确定弯曲屈服强度的差异并观察材料行为。最后,本文讨论了 WAAM 等 AM 工艺仍在开发中,但它们在海事行业的潜力是显而易见的,尤其是可以为我们的海外作战人员提供补给。
增材制造 (AM) 技术在金属 3D 打印过程中的灵活性已引起研究和工业界的广泛关注,该技术可用于制造复杂且精密的近净成形 (NNS) 几何设计。实现电弧增材制造 (WAAM) 部件的预期特性主要取决于对重要加工变量的仔细选择和精确控制,包括焊珠沉积策略、焊丝材料、热源类型、焊丝送料速度和保护气体的应用。因此,优化这些最重要的工艺参数的方法已得到改进,从而生产出更高质量的 WAAM 制造部件。因此,这有助于该方法的普及度和许多应用的全面提升。本文旨在概述 WAAM 中的焊丝沉积策略和工艺参数的优化。总结了制造高质量增材制造金属部件所需的 WAAM 方法中的多种线材沉积技术和工艺参数的优化。提出了 WAAM 优化算法,并预测了技术发展。随后,讨论了在快速发展的 WAAM 领域中 WAAM 优化的潜力。最后,从所审查的研究工作中得出结论。
摘要:在所有金属添加剂制造(AM)技术中,有向能量存储(DED)技术,尤其是基于电线的技术,由于其快速产生而引起了人们的极大兴趣。此外,它们被认为是能够生产功能齐全的结构零件,具有复杂几何形状和几乎无限尺寸的近网状产品的最快技术。根据热源,有几种基于电线的系统,例如等离子体弧焊接和激光熔点沉积。主要缺点是缺乏市售的电线;对于说明,没有高强度铝合金线。因此,本综述涵盖了电线生产的常规和创新过程,并包括具有最大工业兴趣的Al-Cu-Li合金的摘要,以使最适合和促进最合适的电线组合物的选择。每个合金元件的作用是WAAM特定线设计的关键;这篇综述描述了每个元素的作用(通常通过年龄硬化,实心解决方案和谷物尺寸减少来加强),并特别注意锂。同时,WAAM部件中的缺陷限制了其适用性。出于这个原因,提到了与WAAM过程有关的所有缺陷,以及与合金的化学组成相关的缺陷。最后,总结了未来的发展,其中包括针对Al-Cu-Li合金的最合适技术,例如PMC(Pulse Multicontrol)和CMT(冷金属传递)。
摘要:了解物种的分布范围对于保护工作至关重要。然而,在整个预测领域中对其存在的精确确认可能是一个挑战。与传统调查方法相关的分子工具可以帮助物种识别,解决标本的错误识别。本研究结合了分子方法与形态特征的结合,以确认巴西Mato Grosso do Sul(MS)的七个带状武术(Dasypus septemcinctus)的记录,位于其已知范围的南部边缘。尽管摄像头陷阱和道路杀手监测工作,但我们仅在MS东北地区获得了D. Septemcinctus的两张记录。分子分析证实了形态学的鉴定,消除了对试样鉴定的任何疑问。在MS状态下的D. septemcinctus发生的确认,不仅扩大了我们对这种广泛分布但研究不足的物种的了解,而且还突出了当地公园(Parque Natural Municipal do Pombo Pombo)对异种保护的重要性。相机陷阱; ROADKILL;七个带篮子的盔甲。
Gedik Welding 是 Gedik Holding 旗下子公司,于 1963 年在土耳其成立。如今,该公司已成为焊接耗材和设备领域的全球行业领导者,产品出口到全球 100 多个国家。Gedik Welding 生产各种焊接耗材、机器和设备,并提供机器人和自动化定制解决方案。Gedik Welding 还通过与伊斯坦布尔 Gedik 大学合作开展的研发项目,为焊接科学和技术的进步做出贡献,以促进其合作伙伴的发展并提供有效的解决方案。
摘要:在所有金属增材制造 (AM) 技术中,定向能量沉积 (DED) 技术,尤其是基于丝材的技术,由于生产速度快而备受关注。此外,它们被认为是能够生产全功能结构部件、具有复杂几何形状和几乎无限尺寸的近净成形产品的最快技术。根据热源的不同,有几种基于丝材的系统,例如等离子弧焊和激光熔化沉积。主要缺点是缺乏市售的丝材;例如,缺乏高强度铝合金丝材。因此,本综述涵盖了传统的和创新的丝材生产工艺,并总结了工业上最受关注的 Al-Cu-Li 合金,以鼓励和促进选择最合适的丝材成分。每种合金元素的作用对于 WAAM 中的特定丝材设计都至关重要;本综述描述了每种元素的作用(通常通过时效硬化、固溶和晶粒尺寸减小来强化),特别关注锂。同时,WAAM 部件中的缺陷限制了其适用性。因此,本文提到了与 WAAM 工艺相关的所有缺陷以及与合金化学成分相关的缺陷。最后,总结了未来的发展,包括最适合 Al-Cu-Li 合金的技术,例如 PMC(脉冲多控制)和 CMT(冷金属转移)。
功能梯度材料 (FGM) 的概念是为了开发高性能耐热材料而提出的,其中耐热陶瓷与金属混合[1]。FGM 是一类先进的异质材料,其成分和性能表现出可控的空间变化,从而导致其性能 (热/电导率、耐腐蚀、机械、生物化学等) 逐渐变化。FGM 背后的主要思想包括一种不能满足所有设计要求的材料和一种适用于特定位置和操作条件的不同材料。由于这种协同效应,FGM 可应用于不同领域,例如生物医学、汽车和航空航天、电子、光学、核应用、反应堆部件和能量转换 [2]。FGM 的特点是材料之间可以逐渐转变,也可以不连续/突然转变。对于突然转变(直接界面),部件会承受巨大的应力和化学不相容性。相反,连续/渐进的转变可以最大限度地减少这些问题,并改善界面处的机械性能 [3、4]。基于电弧的定向能量沉积(DED-arc),通常称为线材和电弧增材制造(WAAM),是制造 FGM 的一种很有价值的制造技术。使用配备多个独立线材送料器的机器可以轻松进行其生产,从而可以创建在多个方向上具有成分和性能梯度的部件。同时使用两根线材被称为双线和电弧增材制造 (T-WAAM)。尽管如此,在同一熔池中结合两种材料会带来令人困惑的挑战,包括可能形成不良的金属间化合物,这会降低可焊性/可打印性(例如,由于形成热裂纹和高硬度区域)并导致过早失效 [2]。此外,热膨胀系数不匹配、熔化温度差异以及溶解度不足都会导致开裂和脆化 [5]。每根焊丝不同的热物理性质也意味着确保零件无缺陷所需工艺参数存在显著差异。316L 不锈钢与 Inconel 625 的 FGM 用于化工厂、石油天然气和核工业应用。特别是在堆焊管道和阀门中,零件插入两种不同的环境中,需要不同的耐腐蚀和耐磨性(内部接触腐蚀性流体,例如含有高 CO2 和 H2S 的原油,外部接触大气 [6e8])。尽管 Inconel 625 的这些性能更胜一筹,但在结构件的关键区域用不锈钢替代 Inconel 可以降低相关部件成本。两种合金的基质均为单个面心立方 (FCC) 相 (g),主要合金元素为 Fe、Cr 和 Ni。根据工艺和制造策略,可能会出现一些问题,其中热裂纹尤为普遍。Shah 等人 [9] 使用激光定向能量沉积 (L-DED) 分析了工艺参数对 316 不锈钢到 Inconel 718 FGM 制造的影响。作者没有证明由激光诱导裂纹的证据