01 Paper Introduction Адитивне виробництво дугового дроту (WAAM) недорогих магнієвих сплавів протягом тривалого часу обмежувалося недостатньою міцністю, головним чином через труднощі у виробництві спеціалізованих дротів із високим вмістом сплаву. У цьому дослідженні пропонується стратегія-подвійного{4}}дротяного WAAM (лазер-DWAAM) із-сплавом на місці, яка дозволяє успішно виробляти -сплав Mg-9Al-0,4Zn (AZ90), що гартується-з високим віком, шляхом сплавлення основного дроту-на основі магнію AZ31 із чистий алюмінієвий допоміжний дріт. Оптимізований сплав AZ90 після обробки старінням досяг збільшення межі текучості (YS) приблизно на 80 МПа, в кінцевому підсумку досягнувши повних властивостей YS більше або дорівнює 185 МПа, межа міцності (UTS) більше або дорівнює 335 МПа та подовження (EL) більше або дорівнює 7%, встановивши найвищий рекорд міцності для WAAM Відомі на сьогоднішній день магнієві сплави серії АЗ. Механізм зміцнення ядра полягає в утворенні високо{22}}багатомасштабних -преципітатів -Mg17Al12, особливо з не-базальною орієнтацією (кути ~35 градусів і 90 градусів до базисної площини), які можуть закріпити ковзання базальної дислокації з набагато вищою ефективністю, ніж базальні преципітати. Ця робота відкриває новий шлях для адитивного виробництва магнієвих сплавів з високим вмістом сплавів.
02 Огляд повного тексту Магнієві сплави мають важливе стратегічне значення в аерокосмічному секторі через їх низьку щільність і високу питому міцність. Технологія WAAM із високою ефективністю осадження та відмінною безпекою вважається кращим методом для виготовлення великих і складних компонентів із магнієвих сплавів. Проте поточні програми WAAM зосереджені на низько-магнієвих сплавах, таких як Mg-3Al-1Zn (AZ31), міцність яких недостатня для високих-вимог до продуктивності. Збільшення вмісту алюмінію є ефективним способом підвищення міцності, але високо{12}}сплави алюмінію мають низьку пластичність, що ускладнює виробництво якісного зварювального дроту. Щоб подолати це вузьке місце зі зварювальним дротом, у цьому дослідженні було розроблено лазерну-технологію подвійного{14}}плавлення дроту-на місці сплавлення, яка обійшла проблему виробництва високолегованого зварювального дроту, і досягла виробництва сплаву AZ90 із заданим складом завдяки точному контролю розплавленої ванни.
Однак біметалічний WAAM стикається з проблемами: відмінності у фізичних властивостях різних матеріалів (таких як точки плавлення) можуть призвести до нестабільного перенесення крапель, що призводить до таких дефектів, як композиційна неоднорідність і пористість. У цьому дослідженні інноваційно представлено гібридне енергетичне поле лазерної -дуги, спрямоване на стабілізацію перенесення крапель, покращення динаміки басейну розплаву для сприяння композиційній гомогенізації та одночасного зменшення утворення дефектів. Завдяки систематичним експериментам і аналізу мікро-механізму ця робота успішно досягає низьких{4}}дефектів, високогомогенізованого-виробництва на місці сплаву AZ90 і зосереджується на з’ясуванні кількісного зв’язку між мікроструктурою після зміцнення старінням і механічними властивостями, надаючи ключові технології та теоретичні вказівки для контрольованого виробництва високоякісні-магнієві сплави WAAM.
На рисунку 3 показано порівняння макроструктури та внутрішньої якості нанесених шарів у процесах WAAM із-лазером і без{2}}лазера-подвійним-дротом (лазер-DWAAM і не-laser DWAAM). Не-лазерні-зразки продемонстрували очевидні виступи на початку дуги, а оптичні мікрофотографії поперечного-зрізу показали численні пори вздовж напрямку осадження; навпаки, зразки Laser-DWAAM мали рівномірну товщину стінок і майже не мали видимих пор у-розрізі. Ця різниця інтуїтивно демонструє значну перевагу запровадження лазерної синергії: лазерна допомога помітно стабілізує поведінку перенесення крапель і ефективно покращує якість і рівномірність осадження, закладаючи основу для виготовлення високо-ефективних матеріалів.
