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絲材+電弧增材制造鈦/鋁異種金屬反應(yīng)層的研究
關(guān)鍵詞：鈦合金 鋁合金 變極性冷金屬過渡脈沖復(fù)合 增材制造
摘要：分別利用直流冷金屬過渡(CMT)和變極性CMT脈沖復(fù)合技術(shù)進(jìn)行TC4和ER2319焊絲的堆積,實(shí)現(xiàn)鈦/鋁異種金屬絲材+電弧增材制造,通過高速攝像及電信號采集系統(tǒng)進(jìn)行電弧形態(tài)、熔滴過渡以及電流/電壓信號的采集分析;利用OM、SEM、TEM、EDS、硬度實(shí)驗(yàn)以及拉伸實(shí)驗(yàn)等方法對鈦/鋁異種金屬構(gòu)件的微觀組織與力學(xué)性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明,變極性CMT脈沖復(fù)合堆積鋁合金過程包括正極性脈沖階段和負(fù)極性CMT階段。在正極性脈沖階段,電弧集中且熱輸入較大;在變極性CMT階段,熱輸入較小且對構(gòu)件具有明顯的冷卻效果。鈦/鋁異種金屬構(gòu)件的反應(yīng)層包括過渡層和界面層,Ti Al3界面層的厚度約為10μm。在界面層存在微裂紋;反應(yīng)層的硬度介于鈦合金和鋁合金之間;鈦/鋁異種金屬構(gòu)件的平均抗拉強(qiáng)度為65 MPa,所有拉伸試樣均在界面層斷裂,斷裂方式均具有脆性斷裂的特征。
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