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Updated: Jun 11, 2025
09:17
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Published on: March 28, 2025
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脉冲间隔对电缆弧金属增材制造中的成型过程的影响,使用脉冲弧等离子体
Xiaoming Duan1, Jin Zhuang1, Xiaodong Yang1
1Department of Mechanical Engineering and Automation, Harbin Institute of Technology, Harbin, China.
3D printing and additive manufacturing
|October 3, 2024
概括
在脉冲弧等离子电线弧增材制造 (PAP-WAAM) 中优化脉冲间隔可以减少热量输入,并提高Ti6Al4V零件的质量. 较长的间隔增强了热控制和材料沉积,以获得更好的制造结果.
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
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 电弧增材制造 (WAAM) 面临着高热量输入的挑战.
- 脉冲弧等离子WAAM (PAP-WAAM) 是为了缓解这些问题而开发的.
- 脉冲间隔对PAP-WAAM形成过程的影响仍未得到研究.
研究的目的:
- 研究脉冲间隔对Ti6Al4V PAP-WAAM过程中的热行为,弧形等离子体特性和金属转移的影响.
- 了解不同脉冲间隔如何影响热量的积累和沉积质量.
- 为了建立最佳的脉冲间隔,以改善WAAM制造.
主要方法:
- 对 PAP-WAAM 过程参数进行实验调查.
- 计算模拟用于分析热行为和等离子体特性.
- 分析金属转移模式和由此产生的部分宏观结构.
主要成果:
- 增加脉冲间隔会降低间距和峰值温度,减少热量的积累.
- 较长的脉冲间隔将电弧点火转移到充电线上,优化能量分配并减少总体热量输入.
- 在300-400毫秒脉冲间隔观察到不间断的桥接传输模式,导致更光滑的层.
- 降低了表面氧化,更窄的壁厚,并改善了具有更长脉冲间隔的宏观结构.
结论:
- 脉冲间隔是控制PAP-WAAM热量输入和成形过程的关键参数.
- 优化的脉冲间隔提高了Ti6Al4V的热管理,材料转移和零件质量.
- 这项研究为制造使用PAP-WAAM的优质金属零件提供了洞察力.
