TiC颗粒芯丝
均匀分散增强
一种新开发的镍合金药芯焊丝,内含TiC颗粒,用于电弧增材制造,解决了颗粒漂浮导致的分布不均问题。
Jia, Le · 伊浩 · Furui, Jiao · 曹华军
International Journal of Machine Tools and Manufacture 2025
参数信息
- 显微硬度
- 394.8 HV0.3
- 晶粒尺寸减小幅度(对比SWAAM)
- 34.5 %
- 晶粒尺寸减小幅度(对比CWAAM)
- 23.3 %
- 屈服强度提升(水平方向)
- 7.71 %
- 抗拉强度提升(水平方向)
- 5.37 %
- 延伸率提升(水平方向)
- 12.71 %
- 屈服强度提升(纵向)
- 18.62 %
- 抗拉强度提升(纵向)
- 6.63 %
技术优势
探明颗粒漂浮机理
首次揭示颗粒漂浮源于不稳定熔滴过渡、颗粒沿侧缝溢出及密度差异,为抑制提供了理论依据。
激光冲击抑制漂浮
激光冲击在熔池中产生冲击波,改变流动和颗粒运动,有效抑制颗粒漂浮,实现均匀分散。
消除缺陷并细化颗粒
激光冲击同时消除了颗粒漂浮引起的气孔和熔合缺陷,并促进颗粒尺寸减小。
性能各向异性降低
激光冲击使水平与纵向的强度、塑性提升幅度接近,有效降低性能各向异性。
应用场景
- 电弧增材制造:直接用该药芯焊丝沉积,无需改造设备即可获得颗粒均匀分布的复合层。
- 镍基复合材料:激光冲击辅助工艺制备的镍基复合层,强度、塑性和硬度同步提升。
- 颗粒增强合金:解决颗粒漂浮导致的增强相分布不均,充分发挥TiC颗粒的强化效果。
- 金属基复合材料:药芯焊丝加激光冲击的工艺路线,为金属基复合材料增材制造提供新方案。