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材料学院贾传宝团队在电弧增材制造领域获进展

2020-05-28 09:16:33编辑:平心在线人气:


[本站讯]山东大学材料学院贾传宝团队长期致力于极端条件下的电弧加工物理过程检测控制、电弧增材制造技术以及高效焊接新方法等领域的研究。近期,该团队发明了一种面向金属材料的电弧增材制造新方法,在减小电弧增材制造过程中热输入、揭示复杂物理现象原理方面取得重要进展。

电弧增材制造相比于高能束流金属增材制造技术等具有成形效率高、制造成本低以及构件致密度高等优势,尤其适用于大型金属构件的快速成形。现有电弧增材制造过程大多近似于“堆焊”技术,存在固有的热输入较大、逐层堆积产生“阶梯效应”等问题。贾传宝团队创造性地发明了一种基于电弧热源的“强制拘束型增材制造技术”(Compulsively Constricted Wire Arc Additive Manufacturing,简称CC-WAAM),并基于视觉传感方法揭示了强制拘束电弧增材制造电弧、熔滴产生过程的重要物理机制,相关成果分别以“Compulsively constricted WAAM with arc plasma and droplets ejected from a narrow space”和“Investigating the generationprocess of molten droplets and arc plasma in the confined space duringcompulsively constricted WAAM”为题,发表于Additive ManufacturingJournal of Materials Processing Technology上。

近日,贾传宝团队以“Investigationon arc plasma, droplet, and molten pool behaviours in compulsively constrictedWAAM”为题,继续在增材制造领域权威期刊Additive Manufacturing(IF=7.173)上发表研究成果,阐明了强制拘束电弧增材制造技术电弧形态、熔滴过渡及液态熔池动态行为规律。团队基于高速摄像视觉检测方法,揭示了不同焊接参数下的电弧形态、熔滴过渡及液态熔池动态行为与交互作用,发现等离子体形态主要由枪体内部压力与其体积决定,熔滴过渡方式由射滴过渡转变为射流过渡,熔滴尺寸降低到最小 0.89 mm,建立了熔滴尺寸与电参数之间曲线和预测公式。

相关链接:

https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101235

https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.03.003

https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.116355



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