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World File Search System近净成形
特殊工具钢解决方案 - 锻造模具
除了传统的热锻以外，更现代的成形技术也变得越来越重要，如今它们已成为非常经济的制造工艺，特别是由于近净成形或精密温成形节省了成本。精密锻件主要用于飞机、发电设备、管材部件和汽车的关键部件，这些部件对表面质量和安全性有很高的要求。钛和钛合金如今广泛应用于航空航天和医疗领域。由于钛具有较高的比强度，因此使用钛可以显著减轻重量。另一个优点是热稳定性高和耐腐蚀性好。
通过“添加剂晶界工程”拓宽工程材料的设计空间
晶界工程 (GBE) 是改善多晶固体性能的最成功的加工策略之一。然而，GBE 过程中涉及的大量热机械过程限制了其在特定应用和材料中的使用。在这篇观点论文中，我们讨论了增材制造 (AM) 技术提供的扩大 GBE 范式适用性的机会，从而扩大了工程材料的设计空间。通过在 AM 中集成专门设计的热机械加工，可以生产具有复杂几何形状和 GBE 微观结构的块状近净成形零件。我们讨论了这一努力中的主要挑战，并提出了一些实现这一目标的可能策略，我们将其称为“增材-GBE”。
自动刀具路径生成，用于快速制造增材制造定向能量沉积几何形状
恒定的材料沉积、热管理和填充模式的选择对该过程至关重要。[6] 对于大面积必须用材料填充的块状部件，重复的热循环会显著影响材料的微观结构特性。文献中介绍了几种 DED 加工方法。Ding 等人 [7] 提出了一种混合轮廓/之字形路径规划方法，并评估了单层电弧增材制造中产生的表面粗糙度。Foroozmehr 和 Kovacevic [8] 表明，从之字形图案到螺旋形的不同路径规划策略会导致不同的温度流和残余应力。Dwivedi 和 Kovacevic [9] 证明路径规划会影响打印部件的近净成形质量，从而影响该工艺在后处理工作量方面的经济可行性。Eisenbarth 等人 [10] [10] 研究了构建策略和后处理铣削对最终形状精度的影响。Heigel 等人 [11]
多材料增材制造——激光粉末床熔合过程中通过激光重熔实现功能梯度材料
摘要 许多工艺都可用于制造功能梯度材料。其中，增材制造似乎是命中注定的，因为它可以近净成形制造复杂几何形状，并且有可能在一个部件中应用不同的材料。通过逐层调整起始材料的粉末成分，可以实现宏观的阶梯式梯度。为了进一步改善阶梯式梯度，必须提高原位混合程度，但根据现有技术，这种提高是有限的。本文介绍了一种通过应用激光重熔 (LR) 来提高熔池中原位材料混合程度的新技术。在激光粉末床熔合工艺中，使用纯铜和低合金钢研究了分层 LR 对界面形成的影响。随后进行了横截面选择性电子显微镜分析。通过应用 LR，混合程度得到增强，材料之间的反应区厚度也增加了。此外，界面处还形成了额外的铜和铁基相，导致化学成分梯度比没有 LR 的情况更平滑。Marangoni 对流和热扩散是观察到的效果的驱动力。
电弧增材制造的综合方法（...
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。
电弧增材制造在半圆柱壳几何强化中的模拟
摘要：电弧增材制造 (WAAM) 是一种基于气体保护金属电弧焊的增材制造工艺。它允许通过控制焊珠的沉积和堆叠来制造大体积金属部件。除了近净成形的金属部件制造外，WAAM 还应用于结构部件（例如壳体几何形状）的局部加固。然而，此过程可能会导致不希望的热诱导变形。在这项工作中，通过实验和瞬态热机械有限元模拟研究了半圆柱壳体几何形状的 WAAM 加固引起的变形。在实验中，将焊珠施加到样品上，同时使用热电偶测量其热历史。使用位移传感器记录正在发生的变形。实验数据用于校准和验证模拟。使用经过验证的模型，可以预测样品的温度场和变形。随后，使用模拟来评估不同的沉积模式和壳体厚度与由此产生的部件变形之间的关系。调查显示，壳体厚度与变形之间存在非线性关系。此外，焊道的方向和顺序对变形的形成有显著影响。然而，这些影响随着壳体厚度的增加而减弱。
电子束定向能量沉积制备 Ti60 合金的化学成分、微观结构、拉伸和蠕变行为
摘要：电子束定向能量沉积（EB-DED）是一种很有前途的制备大尺寸、完全致密和近净成形金属部件的制造工艺。然而，对于钛合金的 EB-DED 工艺了解有限。在本研究中，通过 EB-DED 制备了近 α 高温钛合金 Ti60（Ti-5.8Al-4Sn-4Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si）。研究了制备的合金的化学成分、微观结构、拉伸性能（室温和 600 ◦ C）和蠕变行为，并将其与传统锻造层状和双峰对应物进行了比较。结果表明，Al 和 Sn 的平均蒸发损失分别为 10.28% 和 5.01%。成品合金的微观结构以粗柱状晶粒、层状 α 和在 α / β 界面处析出的椭圆硅化物为特征。在拉伸性能方面，无论是在室温还是在 600 ◦ C 下，垂直试样的强度都低于水平试样，但延展性却高于水平试样。此外，在 600 ◦ C 和 150 MPa 条件下测量的 EB-DED Ti60 合金在 100 小时的拉伸蠕变应变在原有和沉积后的 STA 条件下小于 0.15%，符合变形 Ti60 合金的标准要求。EB-DED Ti60 合金的抗蠕变性能优于其变形双峰合金。
增材制造
激光增材制造，通常称为激光3D打印（L3DP），在近净成形制造以及修复由单晶或定向凝固高γ′含量（> 60 %）镍基高温合金组成的燃气涡轮发动机部件方面具有巨大潜力[1]。根据送粉策略，L3DP可分为直接能量沉积（DED）或粉末床熔合（PBF）。由于热源集中且热输入减少，在DED和PBF过程中都会出现与构建方向平行的陡峭温度梯度，从而有利于外延晶体沿基板金属取向生长。同时，在DED和PBF工艺的快速凝固中，可以生成长度从纳米到亚毫米的异质微观结构[2-5]。这些是通过传统制造方法无法实现的。 L3DP 固有的高冷却速度严重抑制了二次枝晶臂的生长，因此在缺乏晶体取向知识的情况下很难区分胞状结构和枝晶 [6]。因此，术语“胞状结构”通常用于表示 3D 打印合金中的胞状/枝晶结构。细胞结构
PH 13-8 Mo 系列增材制造：回顾
摘要：PH 13-8 Mo 系列钢属于马氏体沉淀硬化不锈钢 (MPHSS) 类，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。增材制造 (AM) 具有诸多优势，包括减少材料浪费和生产复杂、近净成形零件的能力。因此，各行各业越来越多地探索将 AM 技术应用于 PH 13-8 Mo 系列。本综述论文介绍了有关该主题的现有文献并进行了概述。综述首先介绍了有关 PH 13-8 Mo 系列的信息，包括微观结构、化学成分、热处理和机械性能。随后，本研究重点介绍通过三种不同的增材制造工艺加工的 PH 13-8 Mo 系列的微观结构和由此产生的性能：使用激光束的粉末床熔合 (PBF-LB)、使用电弧的定向能量沉积 (DED-Arc) 和使用激光束的定向能量沉积 (DED-LB)，包括其制造状态和后处理热处理状态。本综述最后进行了总结和展望，强调了现有的知识差距，并强调需要进一步研究以调整微观结构演变并增强性能。研究结果表明，PH 13-8 Mo 系列的 AM 具有工业应用潜力，但仍需要进一步研究以优化其性能。
铝合金电弧增材制造 (WAAM) 技术 - ...
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）。