01 Paperi Johdanto Edullisten-magnesiumseosten lankojen valokaarilisäainevalmistusta (WAAM) on pitkään rajoittanut riittämätön lujuus, mikä johtuu pääasiassa korkean metalliseospitoisuuden omaavien erikoislankojen valmistamisen vaikeuksista. Tässä tutkimuksessa ehdotetaan laser-avusteista kaksois-lanka-WAAM- (laser-DWAAM) in-seosstrategiaa, joka tuottaa menestyksekkäästi pitkälle ikääntyvän-karkaistuvan Mg-9Al-0,4Zn:n (AZ90:llä) magnesiumin pää{21}-pohjaisella metalliseoksella. puhdas alumiininen apulanka. Optimoitu AZ90-seos saavutti vanhenemiskäsittelyn jälkeen myötölujuuden (YS) kasvun noin 80 MPa, mikä lopulta saavutti YS:n kattavat ominaisuudet, suurempi tai yhtä suuri kuin 185 MPa, murtolujuus (UTS) suurempi tai yhtä suuri kuin 335 MPa ja venymä (EL) suurempi tai yhtä suuri kuin 7 % tunnettu AZ-sarjan magnesiumennätys, mikä asettaa kaikki WAAM:n suurimmat lujuusennätykset. Ytimen vahvistusmekanismi on suuri-tiheyksisten moni-mittakaavan -Mg17Al12-saostumien muodostuminen, erityisesti sellaisissa, joissa on ei--perussuunta (~35 asteen ja 90 asteen kulmat perustasoon nähden), jotka voivat kiinnittää tyvisijoituksen liukuman, jonka tehokkuus on paljon korkeampi kuin perussaostuminen. Tämä työ avaa uuden tien runsasseospitoisten magnesiumseosten lisäainevalmistukseen.
02 Koko teksti Yleiskatsaus Magnesiumlejeeringeillä on merkittävä strateginen merkitys ilmailualalla niiden alhaisen tiheyden ja suuren ominaislujuuden vuoksi. WAAM-tekniikkaa, jolla on korkea kerrostusteho ja erinomainen turvallisuus, pidetään suositellun menetelmänä suurten ja monimutkaisten magnesiumseoskomponenttien valmistuksessa. Nykyiset WAAM-sovellukset keskittyvät kuitenkin pääasiassa vähän-seostettuihin magnesiumseoksiin, kuten Mg-3Al-1Zn (AZ31), joiden lujuus ei riitä korkeisiin{11}}suorituskykyvaatimuksiin. Alumiinipitoisuuden lisääminen on tehokas tapa lisätä lujuutta, mutta korkea{12}}alumiiniseosten plastisuus on huono, mikä vaikeuttaa laadukkaiden hitsauslankojen valmistamista. Tämän hitsauslangan pullonkaulan voittamiseksi tässä tutkimuksessa kehitettiin laser-avusteinen kaksois-lanka{14}}sulatus{15}}-in situ -lejeeraustekniikka, joka ohitti korkeaseosteisten hitsauslankojen tuotannon haasteen, ja saatiin aikaan AZ90-lejeeringin valmistus tavoitekoostumuksella sulavan altaan tarkan hallinnan avulla.
Bimetallisella WAAM:lla on kuitenkin haasteita: erot eri materiaalien fysikaalisissa ominaisuuksissa (kuten sulamispisteissä) voivat johtaa epävakaaseen pisaroiden siirtymiseen, mikä johtaa virheisiin, kuten koostumuksen epähomogeenisuuteen ja huokoisuuteen. Tämä tutkimus esittelee innovatiivisesti laser-kaarihybridienergiakentän, jonka tavoitteena on vakauttaa pisaroiden siirtoa, tehostaa sulaaltaan dynamiikkaa koostumuksen homogenisoitumisen edistämiseksi ja samanaikaisesti vähentää vikojen muodostumista. Systemaattisten kokeiden ja mikro-mekanismianalyysin avulla tässä työssä saavutetaan onnistuneesti pieni-vika, erittäin homogenisoitu AZ90-seoksen in-in situ -valmistus, ja siinä keskitytään mikrorakenteen vanhenemisen jälkeisen vahvistuksen ja mekaanisten ominaisuuksien välisen kvantitatiivisen suhteen selvittämiseen. Se tarjoaa keskeisiä teknologioita ja teoreettisia valmistusohjeita korkean suorituskyvyn magnesiumin hallintaan. metalliseokset.
Kuva 3 havainnollistaa makrorakenteen ja kerrosten sisäisen laadun vertailua laser-avusteisten ja ei--laser-kaksoislankaisten-WAAM-prosessien (laser-DWAAM ja ei--laser DWAAM) alla. Ei--laser-avusteisissa-näytteissä oli ilmeisiä ulkonemia kaaren alussa, ja poikkileikkauksen optiset mikrokuvat osoittivat lukuisia huokosia saostussuunnassa. Sitä vastoin laser{11}}DWAAM-näytteillä oli tasainen seinämän paksuus, eikä poikkileikkauksessa juuri näkyviä huokosia. Tämä ero osoittaa intuitiivisesti lasersynergian käyttöönoton merkittävän edun: laserapu vakauttaa huomattavasti pisaroiden siirtokäyttäytymistä ja parantaa tehokkaasti kerrostuksen laatua ja tasaisuutta, mikä luo perustan korkean suorituskyvyn materiaalien valmistamiselle.
