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絲材+電弧增材制造鈦/鋁異種金屬反應層的研究

田銀寶; 申俊琦; 胡繩蓀; 勾健 天津大學材料科學與工程學院天津市現代連接技術重點實驗室; 天津300354

關鍵詞:鈦合金 鋁合金 變極性冷金屬過渡脈沖復合 增材制造 

摘要:分別利用直流冷金屬過渡(CMT)和變極性CMT脈沖復合技術進行TC4和ER2319焊絲的堆積,實現鈦/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進行電弧形態、熔滴過渡以及電流/電壓信號的采集分析;利用OM、SEM、TEM、EDS、硬度實驗以及拉伸實驗等方法對鈦/鋁異種金屬構件的微觀組織與力學性能進行分析。結果表明,變極性CMT脈沖復合堆積鋁合金過程包括正極性脈沖階段和負極性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,熱輸入較小且對構件具有明顯的冷卻效果。鈦/鋁異種金屬構件的反應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;反應層的硬度介于鈦合金和鋁合金之間;鈦/鋁異種金屬構件的平均抗拉強度為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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