"ColdArc" WAAM 模式和弧形火编织对 As-Built 和 Subtransus 灭 Ti-6Al-4V 的微观结构和属性的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 制造业 工程 制造工程
• 金工业是金工业的一个方面.

背景情况:

• 电弧增材制造 (WAAM) 是制造大型金属元件的一个有前途的技术.
• 合金,如Ti-6Al-4V,由于其高强度与重量比,在航空航天和生物医学应用中广泛使用.
• 在WAAM过程中控制微结构对于实现所需的机械性能至关重要.

研究的目的:

• 研究接火编织对WAAM制造的Ti-6Al-4V元件的微观结构和机械性能的影响.
• 为了比较微观结构的演变和由此产生的样品的特性,生产和没有火编织.
• 评估加工后火对微观结构和性能的影响.

主要方法:

• 无缺陷的薄壁Ti-6Al-4V样本使用WAAM与"coldArc"技术进行制造.
• 采用了两种沉积策略:带有和没有接火,以1赫兹编织.
• 进行了微结构分析 (例如,粒度结构,相分布) 和机械测试.
• 样品经过在水中进行亚流体火.

主要成果:

• 在1Hz的接火编织中破坏了柱状β-Ti粒的表轴生长,导致更低的面积比.
• 在 $\beta$-Ti 颗粒中的 $\alpha$/$\alpha e'+ \beta$ 阶段结构在编织生产的样本中更为均.
• 亚体火并没有改变织物制成的样品的微观结构或特性.
• 火导致在没有编织的样品中产生更均的粒度结构,但在两种情况下相对延长率降低了30%.

结论:

• 接火编织是一种有效的策略,可以控制谷物形态,并改善WAAM生产的Ti-6Al-4V的微观结构统一性.
• 通过编织实现的精细微观结构提供了增强的性能,特别是与加工后处理相结合.
• 包括火编织在内的WAAM参数显著影响合金零件的最终微观结构和机械性能.