在基于等离子电弧的电线弧增材制造中,金属转移和珠子形成,具有垂直电线料
Chong Wang1, Xin Chen1, Wojciech Suder1
1Welding and Additive Manufacturing Centre, Cranfield University, Bedfordshire, MK43 0 AL UK.
The International journal, advanced manufacturing technology
|June 20, 2025
概括
这项研究引入了一种新的电弧增材制造 (WAAM) 设置,以防止钥匙孔缺陷. 修改后的等离子转移弧 (PTA) 工艺提高了大规模金属零件制造的稳定性和耐受性.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 制造过程 制造过程 制造过程
背景情况:
- 电线弧增材制造 (WAAM) 能够实现大规模结构,但面临诸如传统等离子体转移弧 (PTA) 工艺中的钥匙孔缺陷等挑战.
- 典型的PTA-WAAM配置具有倾斜电线和垂直火,由于高弧压和对电线位置的敏感性,容易出现缺陷.
研究的目的:
- 研究一种基于PTA的新型WAAM配置,使用垂直线和倾斜的等离子体火.
- 评估其减轻钥匙孔形成和提高工艺耐受性的潜力.
- 分析金属转移和珠子形成特征.
主要方法:
- 实施了经过修改的PTA-WAAM设置,具有垂直电线输送和倾斜的等离子火.
- 系统地改变了工艺参数,如电线输入速度,电弧电流和等离子体气体流量.
- 分析了金属转移机制,池动态,以及由此产生的珠子形态.
主要成果:
- 与传统方法相比,新的配置显著减少了钥匙孔的形成.
- 观察到的弧压和热分布的变化有助于减轻缺陷.
- 过程参数被发现对滴滴转移,融化池行为和珠子特征产生重大影响.
结论:
- 新的PTA-WAAM配置为克服钥匙孔缺陷提供了一个有希望的方法.
- 了解工艺参数的影响对于优化WAAM至关重要,以提高零件质量和可靠性.
- 这项研究为大规模增材制造的未来进步提供了宝贵的见解.
