01 Paper Introduction Wire arc additive manufacturing (WAAM) av lav-magnesiumlegeringer har lenge vært begrenset av utilstrekkelig styrke, hovedsakelig på grunn av vanskeligheten med å produsere spesialiserte tråder med høyt legeringsinnhold. Denne studien foreslår en laser-assistert dobbel-tråds WAAM (laser-DWAAM) in-situ legeringsstrategi, som med suksess produserer en svært aldrende-herdbar Mg-9Al-0.4Zn (AZ90)-legering med hovedsmelting{2} av magnesium-basert{2} aluminiums hjelpetråd. Den optimaliserte AZ90-legeringen oppnådde etter aldringsbehandling en flytegrense (YS)-økning på ca. 80 MPa, og nådde til slutt omfattende egenskaper for YS Større enn eller lik 185 MPa, ultimat strekkfasthet (UTS) Større enn eller lik 335 MPa, og forlengelse (EL) Større enn,AM-rekord til 7% eller WA-rekord serie magnesiumlegeringer kjent til dags dato. Kjerneforsterkningsmekanismen ligger i dannelsen av høy-tetthet multi-skala -Mg17Al12-utfellinger, spesielt de med ikke-basale orienteringer (vinkler på ~35 grader og 90 grader i forhold til basalplanet), som kan feste basalforskyvning langt høyere enn basalutfelling med en effektivitet. Dette arbeidet åpner en ny vei for additiv produksjon av magnesiumlegeringer med høyt innhold av legeringer.
02 Fulltekstoversikt Magnesiumlegeringer har betydelig strategisk betydning i romfartssektoren på grunn av deres lave tetthet og høye spesifikke styrke. WAAM-teknologi, med sin høye avsetningseffektivitet og utmerkede sikkerhet, regnes som den foretrukne metoden for å produsere store og komplekse magnesiumlegeringskomponenter. Nåværende WAAM-applikasjoner fokuserer imidlertid hovedsakelig på lav-legering av magnesiumlegeringer som Mg-3Al-1Zn (AZ31), hvis styrke er utilstrekkelig for høye-ytelseskrav. Å øke aluminiuminnholdet er en effektiv måte å øke styrken på, men høye-aluminiumslegeringer har dårlig plastisitet, noe som gjør det vanskelig å produsere kvalifiserte sveisetråder. For å overvinne denne flaskehalsen for sveisetråd utviklet denne studien en laser-assistert dobbel-trådsam-smelting in-situ-legeringsteknikk, som omgikk utfordringen med å produsere høylegerte sveisetråder, og oppnådde produksjonen av AZ90-legering med målsammensetningen gjennom presis kontroll av det smeltede bassenget.
Imidlertid står bimetallisk WAAM overfor utfordringer: forskjeller i de fysiske egenskapene til forskjellige materialer (som smeltepunkter) kan føre til ustabil dråpeoverføring, noe som resulterer i defekter som komposisjonsinhomogenitet og porøsitet. Denne studien introduserer innovativt et laser-buehybridenergifelt, som tar sikte på å stabilisere dråpeoverføring, forbedre smeltebassengdynamikken for å fremme komposisjonshomogenisering og samtidig redusere defektdannelse. Gjennom systematiske eksperimenter og mikro-mekanismeanalyse, oppnår dette arbeidet med suksess lav-defekt, svært homogenisert in-situ-produksjon av AZ90-legering, og fokuserer på å belyse det kvantitative forholdet mellom mikrostrukturen etter aldringsforsterkning og mekaniske egenskaper ved å gi styringsteknologier og kontrollerbar nøkkelteknologi. WAAM magnesiumlegeringer med høy-ytelse.
Figur 3 illustrerer sammenligningen av makrostrukturen og den interne kvaliteten til avsatte lag under laser-assistert og ikke-laser-assistert dobbel- WAAM-prosess (Laser-DWAAM og Non-laser DWAAM). De ikke-laserassisterte-prøvene viste tydelige fremspring ved begynnelsen av buen, og optiske mikrofotografier av tverrsnittet viste mange porer langs avsetningsretningen; i kontrast hadde laser-DWAAM-prøvene jevn veggtykkelse og nesten ingen synlige porer i tverrsnittet. Denne forskjellen demonstrerer intuitivt den betydelige fordelen med å introdusere lasersynergi: laserassistanse stabiliserer markant dråpeoverføringsadferd og forbedrer effektivt kvaliteten og jevnheten til avsetningen, og legger grunnlaget for produksjon av{14}}materialer med høy ytelse.
