01 Papīrs Ievads Zemu izmaksu magnija sakausējumu stiepļu loka piedevu (WAAM) ražošanu jau sen ierobežo nepietiekama izturība, galvenokārt tāpēc, ka ir grūti ražot specializētas stieples ar augstu sakausējuma saturu. Šajā pētījumā tiek piedāvāta lāzera-atbalstīta divu-vadu WAAM (lāzera-DWAAM) in-leģēšanas stratēģija, kas veiksmīgi ražo ļoti novecojušu-cietējamu Mg-9Al-0,4Zn (AZ90) ar magnija{2}galveno sakausējumu ar f tīra alumīnija palīgvads. Optimizētais AZ90 sakausējums pēc novecošanas apstrādes sasniedza tecēšanas robežas (YS) pieaugumu par aptuveni 80 MPa, galu galā sasniedzot visaptverošas YS īpašības, kas ir lielākas vai vienādas ar 185 MPa, maksimālā stiepes izturība (UTS) ir lielāka vai vienāda ar 335 MPa, un pagarinājums (EL) ir lielāks par vai vienāds ar 7%, sasniedzot magnija AZ sērijā zināmo augstāko stiprības rekordu WAAMys. Pamata stiprināšanas mehānisms slēpjas augsta-blīvuma daudz-mēroga -Mg17Al12 nogulšņu veidošanā, īpaši tādām, kurām ir ne-bazālā orientācija (aptuveni 35 grādu un 90 grādu leņķi attiecībā pret bazālo plakni), kas var piespraust bazālās dislokācijas slīdēšanu ar daudz augstāku bazālo nogulšņu efektivitāti. Šis darbs paver jaunu ceļu magnija sakausējumu ar augstu sakausējuma saturu piedevu ražošanai.
02 Pilna teksta pārskats Magnija sakausējumiem ir nozīmīga stratēģiska nozīme aviācijas un kosmosa nozarē to zemā blīvuma un augstās īpatnējās stiprības dēļ. WAAM tehnoloģija ar augstu nogulsnēšanas efektivitāti un izcilo drošību tiek uzskatīta par vēlamo metodi lielu un sarežģītu magnija sakausējuma komponentu izgatavošanai. Tomēr pašreizējās WAAM lietojumprogrammas galvenokārt koncentrējas uz zema-sakausējuma magnija sakausējumiem, piemēram, Mg-3Al-1Zn (AZ31), kuru izturība nav pietiekama augstas veiktspējas prasībām. Alumīnija satura palielināšana ir efektīvs veids, kā palielināt stiprību, taču augstam{12}}alumīnija sakausējumiem ir slikta plastika, kas apgrūtina kvalificētu metināšanas vadu ražošanu. Lai pārvarētu šo metināšanas stiepļu sašaurinājumu, šajā pētījumā tika izstrādāta lāzera -palīdzības-vadu kop{15}}kausēšanas in situ sakausēšanas tehnika, apejot izaicinājumu ražot augstas leģētas metināšanas stieples, un tika panākta AZ90 sakausējuma ražošana ar mērķa sastāvu, precīzi kontrolējot kausējuma baseinu.
Tomēr bimetāla WAAM saskaras ar izaicinājumiem: dažādu materiālu fizikālo īpašību (piemēram, kušanas punktu) atšķirības var izraisīt nestabilu pilienu pārnesi, kā rezultātā var rasties tādi defekti kā kompozīcijas neviendabīgums un porainība. Šis pētījums inovatīvi ievieš lāzera-loka hibrīda enerģijas lauku, kura mērķis ir stabilizēt pilienu pārnesi, uzlabot kausējuma baseina dinamiku, lai veicinātu kompozīcijas homogenizāciju un vienlaikus mazinātu defektu veidošanos. Izmantojot sistemātiskus eksperimentus un mikro-mehānisma analīzi, šis darbs sekmīgi panāk zemu-defektu, ļoti homogenizētu AZ90 sakausējuma in -situ ražošanu un koncentrējas uz kvantitatīvās attiecības noskaidrošanu starp mikrostruktūru pēc novecošanas stiprināšanas un mehāniskajām īpašībām, nodrošinot galvenās tehnoloģijas un teorētiskus norādījumus par magnija vadāmību. sakausējumi.
3. attēls parāda uzklāto slāņu makrostruktūras un iekšējās kvalitātes salīdzinājumu ar lāzera- un bez-lāzera- dubultvadu-vadu WAAM procesiem (lāzera-DWAAM un bez-lāzera DWAAM). Paraugiem, kas neizmantoja -lāzeru-, loka sākumā bija acīmredzami izvirzījumi, un šķērsgriezuma{10}}optiskajās mikrogrāfijās bija redzamas daudzas poras nogulsnēšanās virzienā; turpretim lāzera{11}}DWAAM paraugiem sieniņu biezums bija vienāds, un šķērsgriezumā gandrīz nebija redzamu poru. Šī atšķirība intuitīvi parāda lāzera sinerģijas ieviešanas būtisko priekšrocību: lāzera palīdzība ievērojami stabilizē pilienu pārneses uzvedību un efektīvi uzlabo nogulsnēšanās kvalitāti un viendabīgumu, liekot pamatu augstas veiktspējas materiālu ražošanai.
