01 Paber Sissejuhatus Odavate -kuluga magneesiumisulamite traadilisandite tootmist (WAAM) on pikka aega piiranud ebapiisav tugevus, peamiselt suure sulamisisaldusega spetsiaalsete juhtmete valmistamise raskuste tõttu. Selles uuringus pakutakse välja laser-abiga kahe-traadiga WAAM (laser-DWAAM) in-situ legeerimise strateegia, mis võimaldab edukalt toota kõrgelt vananevat-karastavat Mg-9Al-0,4Zn (AZ90) magneesiumipõhist põhisulamist f{2}1}põhist magneesiumi{2}. puhas alumiiniumist abijuhe. Optimeeritud sulam AZ90 saavutas pärast vananemistöötlemist voolavuspiiri (YS) suurenemise umbes 80 MPa, saavutades lõpuks YS kõikehõlmavad omadused 185 MPa või sellega võrdne, tõmbetugevus (UTS) suurem või võrdne 335 MPa ja pikenemine (EL) 7% või võrdne AZ-iga, mis on WAAM-seeria magneesiumi kõrgeima tugevuse rekord. Südamiku tugevdamise mehhanism seisneb suure-tihedusega mitme-skaala -Mg17Al12 sademete moodustumisel, eriti mitte-basaalorientatsiooniga (nurgad ~35-kraadine ja 90-kraadine basaaltasandi suhtes), mis võivad fikseerida basaaldislokatsiooni libisemise, mille efektiivsus on palju suurem kui basaalsade. See töö avab uue tee kõrge sulamisisaldusega magneesiumisulamite lisaainete tootmiseks.
02 Tervikteksti ülevaade Magneesiumisulamitel on lennunduses kosmosesektoris oluline strateegiline tähtsus nende madala tiheduse ja suure eritugevuse tõttu. WAAM-tehnoloogiat, millel on kõrge sadestusefektiivsus ja suurepärane ohutus, peetakse eelistatud meetodiks suurte ja keerukate magneesiumisulamist komponentide valmistamisel. Kuid praegused WAAM-i rakendused keskenduvad peamiselt madala-sulamiga magneesiumisulamitele, nagu Mg-3Al-1Zn (AZ31), mille tugevus ei ole kõrgete jõudlusnõuete jaoks piisav. Alumiiniumisisalduse suurendamine on tõhus viis tugevuse suurendamiseks, kuid kõrge -alumiiniumisulamite plastilisus on halb, mistõttu on kvalifitseeritud keevitustraatide tootmine keeruline. Selle keevitustraadi kitsaskoha ületamiseks töötati selles uuringus välja laser-toega kahe-traadiga koos-sulava in situ legeerimise tehnika, mis ületas kõrge legeeritud keevitustraatide tootmise väljakutse, ning saavutati AZ90 sulami valmistamine soovitud koostisega sulakoguse täpse juhtimise abil.
Kuid bimetalliline WAAM seisab silmitsi väljakutsetega: erinevate materjalide füüsikaliste omaduste erinevused (nt sulamistemperatuurid) võivad põhjustada ebastabiilset tilkade ülekandmist, mille tulemuseks on defektid, nagu koostise ebahomogeensus ja poorsus. Selles uuringus tutvustatakse uuenduslikult laser-kaarehübriidenergiavälja, mille eesmärk on stabiliseerida tilkade ülekannet, tõhustada sulamiskogumi dünaamikat, et soodustada koostise homogeniseerimist ja samal ajal leevendada defektide teket. Süstemaatiliste katsete ja mikro-mehhanismi analüüsi abil saavutab see töö edukalt madala-defekti, väga homogeniseeritud in-situ AZ90 sulami tootmist ning keskendub kvantitatiivse seose selgitamisele mikrostruktuuri vananemisjärgse tugevdamise ja mehaaniliste omaduste vahel, pakkudes võtmetehnoloogiaid ja teoreetilisi juhtnööre magneesiumi suure jõudlusega tootmiseks. sulamid.
Joonis 3 illustreerib ladestatud kihtide makrostruktuuri ja sisemise kvaliteedi võrdlust laser-abiga ja mitte-laser-topelt-traadiga WAAM-protsesside (laser-DWAAM ja mitte-laser DWAAM) all. Mitte-laser-toega proovidel ilmnesid kaare alguses ilmsed eendid ja ristlõike optilised mikrograafid näitasid sadestussuunas arvukalt poore; seevastu laser{11}}DWAAM-i proovide seinapaksus oli ühtlane ja ristlõikes peaaegu polnud nähtavaid poore. See erinevus näitab intuitiivselt lasersünergia kasutuselevõtu olulist eelist: laserabi stabiliseerib märkimisväärselt tilkade ülekandekäitumist ning parandab tõhusalt sadestamise kvaliteeti ja ühtlust, pannes aluse suure jõudlusega materjalide valmistamisele.
