两篇增材顶刊！磁弧振荡提升电弧熔丝增材制造钛合金过程稳定性及应用性能

来源：材料科学与工程

电弧熔丝增材制造（Wire-arc DED）技术具有高效率、低成本、作业环境开放、适合大尺寸金属零部件快速整体成形制造等优势，倍受航空航天、船舶等应用领域的关注。然而，由于沉积过程的复杂的热循环或热积累，导致组织晶粒的粗大、性能各向异性等问题，一直困扰着产品的应用。

近日，来自宁夏大学吴斌涛副教授团队、澳大利亚伍伦贡大学李会军、Zengxi Pan教授团队，与中船黄埔文冲船舶有限公司邵丹丹工程师团队，在电弧熔丝增材制造过程中，通过引入磁弧振荡的方式增加熔池的搅拌，实现了沉积过程热输入/积累的减小、组织晶粒的细化，沉积钛合金结构腐蚀性能的提升与工程应用。相关研究分别以“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” 系列文章发表在增材制造顶刊《Additive Manufacturing》。

论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103465
https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102723

图 1  磁振荡机制和电弧合力的示意图：（a）电弧摆动；（b）电弧旋转

（a）

（b）

图2 电弧动态过程： (a) 电弧摆动; (b) 电弧旋转

图3 组织演化与晶粒尺寸

图3 EBSD 、KAM和GOS 图：(a) 稳定电弧；(b) 电弧旋转；(c) 电弧摆动

图4 腐蚀性能图示（ESI）