01 Papír Bevezetés Az alacsony költségű magnéziumötvözetek huzalív adalékos gyártását (WAAM) régóta korlátozza az elégtelen szilárdság, főként a magas ötvözettartalmú speciális huzalok előállítási nehézségei miatt. Ez a tanulmány egy lézeres-rásegítésű, kettős-vezetékes WAAM-ot (lézer-DWAAM) in-in situ ötvözési stratégiát javasol, amely sikeresen hoz létre egy nagyon öregedő-edzhető Mg-9Al-0,4Zn (AZ90) magnézium{21}alapú f{2}ötvözettel tiszta alumínium segédhuzal. Az optimalizált AZ90 ötvözet az öregedési kezelés után körülbelül 80 MPa-os folyáshatár-növekedést (YS) ért el, végül elérte a 185 MPa vagy annál nagyobb YS átfogó tulajdonságait, 335 MPa vagy annál nagyobb szakítószilárdság (UTS) és nyúlás (EL) 7%-nál nagyobb vagy egyenlő az ismert magnézium-AZ-rekorddal a WAAM sorozatban, ami a WAAM-sorozat legnagyobb szilárdsági rekordját. A magerősítő mechanizmus a nagy-sűrűségű, több-léptékű -Mg17Al12 kiválások képződésében rejlik, különösen a nem-bazális orientációjúaknál (a bázissíkhoz képest ~35 fokos és 90 fokos szögek), amelyek a bazális diszlokációs csúszást sokkal nagyobb hatékonysággal rögzíthetik. Ez a munka új utat nyit a magas ötvözettartalmú magnéziumötvözetek additív gyártásához.
02 Teljes szöveg Áttekintés A magnéziumötvözetek jelentős stratégiai jelentőséggel bírnak a repülőgépiparban alacsony sűrűségük és nagy fajlagos szilárdságuk miatt. A WAAM technológia magas leválasztási hatékonyságával és kiváló biztonságával a nagy és összetett magnéziumötvözet alkatrészek gyártásának előnyben részesített módszere. A jelenlegi WAAM-alkalmazások azonban főként az alacsony-ötvözetű magnéziumötvözetekre összpontosítanak, mint például a Mg-3Al-1Zn (AZ31), amelyek szilárdsága nem elegendő a magas{11}}teljesítményű követelményekhez. Az alumíniumtartalom növelése hatékony módja a szilárdság növelésének, de a nagy-alumíniumötvözetek gyengén plasztikálnak, ami megnehezíti a minősített hegesztőhuzalok előállítását. A hegesztőhuzal e szűk keresztmetszetének leküzdésére ez a tanulmány kifejlesztett egy lézeres-rásegítéssel ellátott kettős-huzal{14}}együttes in situ ötvözési technikát, amely megkerülte a magas ötvözetű hegesztőhuzalok előállításának kihívását, és AZ90 ötvözet gyártását érte el a célösszetételű, olvadt medence pontos szabályozásával.
A bimetál WAAM azonban kihívásokkal néz szembe: a különböző anyagok fizikai tulajdonságainak különbségei (például olvadáspont) instabil cseppátvitelhez vezethetnek, ami olyan hibákhoz vezethet, mint az összetétel inhomogenitása és porozitása. Ez a tanulmány innovatív módon mutat be egy lézer-ívhibrid energiamezőt, amelynek célja a cseppátvitel stabilizálása, az olvadékmedence dinamikájának fokozása a kompozíció homogenizálása érdekében, és ezzel egyidejűleg a hibaképződés mérséklése. A szisztematikus kísérletek és a mikro-mechanizmus-elemzés révén ez a munka sikeresen éri el az AZ90 ötvözet alacsony-hibás, nagymértékben homogenizált in-helyi gyártását, és az öregedés utáni szilárdítás utáni mikrostruktúra és a mechanikai tulajdonságok közötti mennyiségi összefüggések tisztázására összpontosít, kulcsfontosságú technológiákat és elméleti gyártási útmutatást adva a magas magnézium-forma teljesítményhez. ötvözetek.
A 3. ábra a lerakott rétegek makrostruktúrájának és belső minőségének összehasonlítását szemlélteti lézeres-és nem-lézer-dupla-vezetékes WAAM folyamatok (lézer-DWAAM és nem-lézeres DWAAM) alatt. A nem-lézerrel{9}}a támogatott mintákon az ív elején nyilvánvaló kiemelkedések láthatók, a keresztmetszet optikai mikroképei pedig számos pórust mutattak a lerakódás iránya mentén; ezzel szemben a lézer{11}}DWAAM minták falvastagsága egyenletes volt, és a keresztmetszetben szinte nem láthatók pórusok. Ez a különbség intuitív módon demonstrálja a lézeres szinergia bevezetésének jelentős előnyét: a lézeres segítség jelentősen stabilizálja a cseppátviteli viselkedést, és hatékonyan javítja a lerakódás minőségét és egyenletességét, megalapozva a nagy teljesítményű anyagok gyártását.
