1. 简介 作为熔化 Inconel 625 粉末和构建部件的能源,已经开发出来 [2]。据报道,生产 Inconel 625 的两类 AM 工艺是粉末床熔合 (PBF) 和定向能量沉积 (DED) [3]。DED 是一种 AM 技术,它通过同时将材料(粉末或线材)输送到由聚焦能量源(激光、电子束或等离子弧)产生的熔池中,以逐层运动的方式添加材料 [4]。该技术已成功引入工业领域,因为它是一种更经济的替代方案,可用于翻新机械零件、模具等中的磨损和受损区域。此外,DED 已用于无需支撑结构辅助构建形状复杂的部件 [5]。尽管 DED 技术才刚刚开始广泛应用,其销量呈指数级增长
焊接是船舶制造业不可缺少的制造工艺。激烈的竞争往往需要一种经济高效、可靠的焊接方法。本研究研究了埋弧焊 (SAW)、金属活性气体 (MAG) 焊和等离子弧焊 (PAW) 制造的 ASTM A131 (A 级) 钢接头的可焊性、微观结构和一些机械性能。通过光学显微镜检查了焊缝的微观结构。通过显微硬度测量、拉伸和冲击试验确定了接头的机械性能。结果表明,接头的抗拉强度高达 462 MPa。断裂的位置总是与母材相邻。焊缝金属的夏比冲击功达到 72.5 J,比母材的夏比冲击功 57.7 J 高 25%。PAW 方法可获得 221 HV 的较高硬度,而母材的硬度为 179 HV。关键词:A 级钢;焊接;拉伸失效;硬度
内容总小时数 1 非常规加工工艺:基于机械能的工艺磨料喷射加工(AJM)、水射流加工(WJM)、磨料水射流加工(AWJM)、超声波加工(USM)。工作原理 – 所用设备 – 工艺参数 – MRR- 应用。基于电能的工艺电火花加工 (EDM) – 工作原理- 所用设备- 工艺参数 - 表面光洁度和 MRR - 电极/工具 – 电源和控制电路 - 工具磨损 – 电介质 – 冲洗 – 线切割 EDM – 应用。基于化学和电化学能量的工艺化学加工和电化学加工 (CHM 和 ECM) - 蚀刻剂 – 掩蔽剂 - 涂抹掩蔽剂的技术 - 工艺参数 – 表面光洁度和 MRR - 应用。ECM 原理 - 设备- 表面粗糙度和 MRR 电路 - 工艺参数- ECG 和 ECH - 应用。基于热能的工艺激光束加工和钻孔 (LBM)、等离子弧加工 (PAM) 和电子束加工 (EBM)。原理 – 设备 – 类型 - 光束控制技术 – 应用。
定向能量沉积是一种 3D 打印方法,它使用聚焦能量源(例如等离子弧、激光或电子束)来熔化材料,然后通过喷嘴同时沉积。与其他增材制造工艺一样,该技术用于向现有组件添加材料、进行维修或制造新部件。直接能量沉积增材制造技术已引起业界的广泛关注,用于制造/维修在用组件。然而,该过程经历了复杂的熔化和凝固动力学,对有效控制晶粒结构提出了挑战,从而导致潜在的结构故障。这项研究旨在调查使用高强度超声波控制凝固过程和扩大系统规模以制造大型组件的潜力。从可行性研究中可以看出,超声波可以帮助细化晶粒结构,还可以减少孔隙率等异常。在可行性研究中,考虑了一系列频率和功率配置,以简化系统的扩大。根据所研究的超声波配置,最终确定在放大生产中使用 40 kHz 60 W 配置。还注意到,由于凝固过程中的成分过冷降低了熔池主体的温度梯度,因此超声波辅助增材制造中的热裂纹减少了。此外,还注意到晶粒取向垂直于振动方向,这有可能用于根据需要控制晶粒取向。这一新发现为开发超声波辅助增材制造工艺提供了新的应用。
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)。