南昌航空大學劉奮成教授團隊針對電弧擺動對CMT電弧熔絲增材制造2319鋁合金氣孔和力學性能的影響開展了一系列研究。相關研究成果以“Effect of arc oscillation on porosity and mechanical properties of 2319 aluminum alloy fabricated by CMT-wire arc additive manufacturing”為題發表在《Journal of Materials Research and Technology》》上。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.03.203

 研究內容簡介

       冷金屬過渡（Cold Metal Transfer, CMT）作為一種新的熔化極惰性氣體保護焊接方法，將熔滴過渡與焊絲回抽相結合，能夠降低焊接熱輸入且熔覆效率高、焊后變形小，在復雜和薄壁鋁合金零件的增材和修復方面具有優勢。但其金屬過渡溫度較低，熔池的冷卻速度高，氣體逸出的時間較短，容易在熔池內產生氣孔，特別在鋁合金的增材制造應用中，氣孔問題尤為突出。在焊接過程中通過電弧擺動來改善焊接質量是常用工藝方法，可以通過擺動來拓寬電弧的作用范圍，增大熔池的面積，均勻組織，減少缺陷，改善成形質量。
      南昌航空大學劉奮成教授團隊針對電弧擺動對CMT電弧熔絲增材制造2319鋁合金氣孔和力學性能的影響開展了一系列研究。研究團隊以2319鋁合金為研究對象，將電弧擺動加入2319鋁合金的CMT電弧熔絲增材制造過程，在保持焊接速度、送絲速度和氣流量等工藝參數不變的基礎上，研究了電弧擺動方式對鋁合金氣孔分布數量和力學性能的影響。本研究可為電弧擺動技術發展及鋁合金氣孔缺陷控制提供參考。

圖1 電弧擺動示意圖（a）無擺動；（b）螺旋形擺動；（c）不對稱梯形擺動。

圖2 電弧增材制造2319鋁合金示意圖 (a) 采樣位置示意圖 (b) 拉伸試樣幾何尺寸( mm )。

圖3 各電弧擺動模式下氣孔尺寸數量統計結果。

圖4 不同電弧擺動模式CMT電弧熔絲增材制造2319鋁合金試樣顯微組織（a）無擺動；（b）不對稱梯形擺動；（c）螺旋形擺動；（d）-（f）局部放大圖。

圖5 單道多層沉積CMT – WAAM 2319鋁合金金相組織（a）無擺動；（b）不對稱梯形擺動；（c）螺旋形擺動。

圖6 固溶+時效后不同電弧模式下2319鋁合金SEM圖（a）無擺動；（b）不對稱梯形擺動；（c）螺旋形擺動。

圖7 不同電弧擺動模式下鋁合金單道多層的顯微硬度。

圖8 不同電弧擺動模式下室溫拉伸性能數據（a）抗拉強度；（b）塑性。

圖9 不同電弧擺動模式下拉伸斷口（a）縱向無擺動；（b）縱向不對稱梯形擺動；（c）縱向螺旋擺動；（d）橫向無擺動；（e）橫向不對稱梯形擺動；（f）橫向螺旋擺動。

(責任編輯：admin)

• 浙大楊華勇院士團隊：生物
• 營收32.29億元，3D打印粉
• 2025年又有5所高校開設3D
• 珠海這個廁所，竟是3D打印
• 從大阪到戛納：一雙中國3D
• 央視報道今奇玩具！3D打印

• ·浙大楊華勇院士團隊：生物軟材料的順序
• ·營收32.29億元，3D打印粉末材料銷量271
• ·2025年又有5所高校開設3D打印本科專業
• ·珠海這個廁所，竟是3D打印！
• ·從大阪到戛納：一雙中國3D打印鞋憑何走
• ·央視報道今奇玩具！3D打印農場美國訂單
• ·殘疾人增材制造設備操作員(3D打印)系列
• ·2024年營收超8億元，MIM大廠統聯精密正