01 مقدمه کاغذ تولید افزودنی قوس سیمی (WAAM) آلیاژهای منیزیم کم هزینه مدتهاست که به دلیل استحکام ناکافی، عمدتاً به دلیل مشکل در تولید سیمهای تخصصی با محتوای آلیاژ بالا، محدود شده است. این مطالعه یک WAAM دو سیم{4} با کمک لیزر (لیزر-DWAAM) در-استراتژی آلیاژی درجا پیشنهاد میکند، که با موفقیت یک منیزیم با سن بالا{7}}سختشدنی منیزیم-9Al-0.4Zn alloy (AZfu190) تولید میکند. سیم اصلی مبتنی بر منیزیم{21} با سیم کمکی آلومینیومی خالص. آلیاژ بهینه سازی شده AZ90، پس از عملیات پیری، به افزایش استحکام تسلیم (YS) حدود 80 مگاپاسکال دست یافت که در نهایت به ویژگی های جامع YS بزرگتر یا مساوی 185 مگاپاسکال، استحکام کششی نهایی (UTS) بیشتر یا مساوی 335 مگاپاسکال، و ازدیاد طول (EL) AZ7 برابر با بالاترین استحکام سری WAAM، بالاتر از یا بالاترین رکورد ثابت به 7% رسید. آلیاژهای منیزیم شناخته شده تا به امروز. مکانیسم تقویت هسته در تشکیل رسوبات-چگالی چندمقیاس-بالا -Mg17Al12 نهفته است، به ویژه آنهایی که جهتگیری غیر پایه دارند (زوایای ~35 درجه و 90 درجه نسبت به صفحه پایه)، که میتوانند نابجایی قاعدهای را با نابجایی قاعدهای بالاتر نسبت به فاصلههای بازال نشان دهند. این کار راه جدیدی را برای تولید افزودنی آلیاژهای منیزیم با محتوای آلیاژ بالا باز می کند.
02 متن کامل بررسی اجمالی آلیاژهای منیزیم به دلیل چگالی کم و استحکام ویژه بالا اهمیت استراتژیک قابل توجهی در بخش هوافضا دارند. فناوری WAAM با راندمان رسوب دهی بالا و ایمنی عالی، بهترین روش برای ساخت قطعات بزرگ و پیچیده آلیاژ منیزیم محسوب می شود. با این حال، کاربردهای فعلی WAAM عمدتاً بر روی آلیاژهای{3}}منیزیم کم آلیاژ مانند Mg-3Al-1Zn (AZ31) تمرکز میکنند که استحکام آن برای الزامات عملکرد بالا کافی نیست. افزایش محتوای آلومینیوم روشی موثر برای افزایش استحکام است، اما آلیاژهای آلومینیومی{12}بالا دارای خاصیت پلاستیکی ضعیفی هستند که تولید سیمهای جوشکاری مناسب را دشوار میکند. برای غلبه بر این گلوگاه سیم جوش، این مطالعه یک تکنیک آلیاژی ذوب درجا{13}}به کمک لیزر{13}}به کمک دوتایی-سیم{15}}، دور زدن چالش تولید سیمهای جوشکاری با آلیاژ بالا، و به ساخت آلیاژ AZ90 با کنترل دقیق مولول از طریق ترکیب هدف دست یافت.
با این حال، WAAM دو فلزی با چالشهایی مواجه است: تفاوت در خواص فیزیکی مواد مختلف (مانند نقاط ذوب) میتواند منجر به انتقال قطرات ناپایدار و در نتیجه نقصهایی مانند ناهمگنی ترکیبی و تخلخل شود. این مطالعه به طور مبتکرانه یک میدان انرژی هیبریدی قوس لیزری را معرفی میکند، با هدف تثبیت انتقال قطرات، تقویت دینامیک حوضچه مذاب برای ترویج همگن سازی ترکیبی، و به طور همزمان کاهش تشکیل نقص. این کار از طریق آزمایشهای سیستماتیک و تجزیه و تحلیل ریز{3}}مکانیسمی، با موفقیت به نقص-کم، بسیار همگن در{5}}تولید در محل آلیاژ AZ90 دست مییابد، و بر روشن کردن رابطه کمی بین ریزساختار پس از تقویت پیری و خواص مکانیکی تمرکز میکند، و با ارائه فنآوریهای کلیدی قابل کنترل برای کنترل انسان و کنترلکنندهها، میتواند از طریق آزمایشهای سیستماتیک و{3}}مکانیزمی، به یکپارچگی بسیار بالا در تولید آلیاژ AZ90 دست یابد. آلیاژهای منیزیم WAAM-با عملکرد بالا.
شکل 3 مقایسه ساختار کلان و کیفیت داخلی لایههای رسوبشده تحت فرآیندهای WAAM دو سیمه-به کمک لیزری و بدون کمک لیزری-را نشان میدهد (لیزر{{5}DWAAM و بدون-DWAAM لیزری). نمونههای بدون کمک لیزر-برآمدگیهای آشکاری را در ابتدای قوس نشان دادند و میکروگرافهای نوری مقطع{10}}منافذ متعددی را در جهت رسوب نشان دادند. در مقابل، نمونههای لیزر{11}}DWAAM دارای ضخامت دیواره یکنواخت و تقریباً هیچ منافذ قابل رویتی در مقطع{12}} نداشتند. این تفاوت به طور شهودی مزیت قابل توجه معرفی هم افزایی لیزر را نشان می دهد: کمک لیزر به طور قابل توجهی رفتار انتقال قطرات را تثبیت می کند و به طور موثر کیفیت و یکنواختی رسوب گذاری را افزایش می دهد و پایه ای برای ساخت مواد با کارایی{14} بالا می گذارد.
