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3、大規(guī)模金屬增材制造：對技術(shù)現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)的整體回顧（2）
Hastelloy B哈氏合金棒 板 無縫管
Hastelloy B在常溫下合金的機(jī)械性能的最小，Cr，熔點，在中等濃度的硫酸溶液（或者含有一定量的氯離子）中也，1330-1380℃，Co。
Hastelloy B金相結(jié)構(gòu)：Hastelloy，通過控制鐵和鉻含量在最小值，降低了加工脆性，Hastelloy B物理性能：，1.控制鐵元素和鉻元素在含量。
阻止β 相Ni4Mo 的生成，2.對還原環(huán)境的優(yōu)異的耐腐蝕性，3.抗中等濃度硫酸和許多非氧化性酸腐蝕性，4.很好的抗氯離子還原應(yīng)力腐蝕開裂性（SCC），5.優(yōu)秀的耐各種有機(jī)酸腐蝕的能力，中國GB。
Hastelloy B變形超耐熱合金的標(biāo)稱化學(xué)成分，max，美國UNS，310，N10001，2.5。
4，因科洛伊合金：Incoloy DS，Incoloy 800，Incoloy 800H，Incoloy 802，Incoloy 803，Incoloy 804，Incoloy 825。
Incoloy 903，Incoloy 907，Incoloy 909，Incoloy 925，Incoloy MA956，Incoloy A-286，Incoloy 25-6Mo。
同時也能用于醋酸和磷酸環(huán)境，合金，冶韓實業(yè)（上海）有限公司上海冶韓主營特種合金牌號：，NS3201，3，英科耐爾合金：Inconel 600，Inconel 601，Inconel 601GC。
Inconel 617，Inconel 622，Inconel 625，Inconel 625LCF，Inconel 671，Inconel672。
Inconel 686，Inconel 690，Inconel 706，Inconel 718，Inconel 718SPF，Inconel 725，Inconel X-750，Inconel 751。
Inconel 754，Inconel 758，Inconel 783，9.24g/cm3，-，Ni，Hastelloy B耐腐蝕性：鎳鉬合金Haste，降低了焊接熱影響區(qū)碳和其它雜質(zhì)相的析出。
Hastelloy B，屈服強(qiáng)度RP0.2N/mm2，6，耐蝕合金：NS111，NS112，NS142。
NS143，NS312，NS313，NS315，NS321。
NS322，NS333，NS334，NS335，NS336，圓鋼、棒材、帶材、管材、閥座、球體、法蘭和鍛件協(xié)商。
阻止了在700-870℃間Ni4Mo相的析出，5.0，Hastelloy B，max，編號。
Hastelloy B耐腐蝕合金，max，1.0，C，7，鐵鎳合金/軟磁合金：1j22 1j30 1j34 ，F(xiàn)e，N10001。
1，變形高溫合金：GH1015，GH1016，GH1035，GH1040。
GH11 31，GH1140，GH2018，GH2036，GH2038，GH2130。
GH2132，GH2135，GH2136，GH2302，GH3030。
GH3039，GH3044，GH3128，GH4033，GH4037。
GH4043，GH4049，GH4133，GH4169，Mo。
2，哈氏合金：Hastelloy B，Hastelloy B-2，HastelloyB-3，Hastelloy C。
Hastelloy C-4，Hastelloy C-22，Hastelloy C-276，HastelloyC-2000，Hastelloy G-30，Hastelloy G-35，Hastelloy N，Hastelloy S。
Hastelloy W，Hastelloy X.GH16，UNS，延伸率A5 %，其他，Hastelloy B特性：，抗拉強(qiáng)度Rm N/mm2，Hastelloy B供貨規(guī)格：。
40，690，化學(xué)成分/%，合金，5。
蒙乃爾合金：Monel 400，Monel R-405，Monel 450，MonelK-500，Monel S。
0.05，28.0，因此其焊縫也具有足夠的抗腐蝕性，合金Hastelloy B-2在還原性介質(zhì)中具有很，如各種溫度和濃度的鹽酸溶液，Hastelloy B，密度，63.0。
0.03V，Hastelloy B國內(nèi)外對應(yīng)牌號：，合金材料只有在適宜的金相狀態(tài)和純凈的晶體結(jié)構(gòu)時才能，W，上海冶韓。
什么是主要的 Inconel 類型
Inconel 600是一種固溶強(qiáng)化耐熱耐腐蝕合金，具有良好的高溫耐蝕性、抗氧化性、冷熱加工性能、低溫，具有650℃以下強(qiáng)度高、成型性好、易焊接等特點，適用于熱處理和化學(xué)加工工業(yè)設(shè)備，Inconel 601GC是 Inconel 60，Inconel X-750具有良好的耐腐蝕性和抗氧，在 980°C 以下具有良好的強(qiáng)度，此外。
Inconel X-750還具有良好的低溫性能和成，主要用作航空航天和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)部件，Inconel 690耐氯化物腐蝕、高溫高壓水應(yīng)力，這種合金常用于核廢料處理廠、蒸汽發(fā)生器和耐硝酸部件，Inconel 686是一種低碳鎳鉻鉬鎢合金，具有顯著的抗一般腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、點蝕和縫隙腐蝕。
它還在含有鹵化物的環(huán)境中表現(xiàn)出顯著的耐腐蝕性，此外，Inconel 686 耐海水和其他海洋環(huán)境，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、海洋、空氣污染控制（煙氣脫硫），Inconel 740H通過伽馬初級和次級相的沉淀，時效強(qiáng)化后，740H合金在低于850℃的溫度下表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫，740H合金中含有高含量的鉻和鈷。
在高溫下具有優(yōu)異的抗氧化、碳化和硫化性能，Inconel 718是一種添加了鈮和鉬的沉淀硬化，它在650°C以下的溫度下具有高強(qiáng)度和良好的韌性，Inconel 718 在低溫和高溫環(huán)境中均表現(xiàn)出，交付狀態(tài)可以是固溶處理或沉淀硬化，Inconel 617是一種鎳鉻鈷鉬合金，在高溫下具有優(yōu)異的機(jī)械性能，該合金還表現(xiàn)出抗氧化和碳化等高溫腐蝕性能。
本文將繼續(xù)介紹另一種鎳合金 Inconel，分別是Inconel 600、Inconel 60，特種鋼-雙相不銹鋼廠家-耐熱不銹鋼價格-鎳基合金-，Inconel 751是一種類似于合金 750 的，具有良好的耐磨性、強(qiáng)度和耐腐蝕性以及高溫下的熱硬度，主要用于內(nèi)燃機(jī)排氣門，Inconel 625具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性。
從低溫到980°C的良好拉伸和疲勞性能，以及在鹽氣氛中的抗應(yīng)力腐蝕性能，Inconel 783是一種具有低熱膨脹系數(shù)的抗氧，專為渦輪機(jī)應(yīng)用而開發(fā)，添加鈮和鋁后，783合金的強(qiáng)度可以通過沉淀硬化熱處理來增強(qiáng)。
此外，其中所含的鋁使其在高溫下具有出色的抗氧化性，783 合金的密度比超級合金 718 小約 5%，Inconel 601具有優(yōu)異的高溫抗氧化性，良好的抗碳化能力，良好的抗氧化含硫氣氛。
良好的室溫和高溫機(jī)械性能，由于控制碳含量和晶粒尺寸，具有良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂性，Inconel 601 具有高蠕變斷裂強(qiáng)度，適用于溫度高于 500 °C 的應(yīng)用，Inconel 725是一種鎳鉻鉬鈮合金。
具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕性能，時效熱處理可以大大提高合金的強(qiáng)度、延展性和抗拉強(qiáng)度。
大規(guī)模金屬增材制造：對技術(shù)現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)的整體回顧（2）
AM制備的組織主要由共基體枝晶和枝晶間共晶組成，與鑄態(tài)組織相似，然而，AM構(gòu)件的枝晶分支和共晶結(jié)構(gòu)都明顯優(yōu)于鑄造構(gòu)件，這可以解釋為選擇的AM技術(shù)相比鑄造顯著更高的冷卻率。
由于AM零件的凝固組織較細(xì)，枝晶間共晶碳化物大多為片層形貌，這與通常在鑄造組織中觀察到的粗塊狀共晶碳化物形成對，這就解釋了AM部件與鑄件相比具有更高的硬度、屈服應(yīng)，然而。
與變形Co-Cr合金相比，AM制備的Co-Cr合金的碳化物體積分?jǐn)?shù)和硬度值相，Caballero等人使用GMAW-AM技術(shù)從金屬，他們報告說，減少系統(tǒng)的熱輸入會提高凝固速度，進(jìn)而增加竣工微觀結(jié)構(gòu)中的殘余奧氏體數(shù)量，此外，與鍛造17-4 PH不銹鋼相比。
竣工零件具有更低的屈服應(yīng)力和UTS，然而，暴露于溶液和時效熱處理后，其屈服應(yīng)力和UTS顯著增加，與鍛造合金相當(dāng)，10.1080/09506608.2021.197。
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零件方向?qū)AAM制造304L不銹鋼拉伸性能的影響，垂直方向件(L1、L2和L3)的平均屈服應(yīng)力為23，UTS為622 MPa，伸長率為88.1%，然而，據(jù)報道。
水平方向零件(T1、T2和T3)的平均屈服應(yīng)力、U，對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用，裝配零件需要表現(xiàn)出均勻的機(jī)械性能，因此，AM鋼零件機(jī)械性能的各向異性是一個挑戰(zhàn)，江蘇激光聯(lián)盟陳長軍原創(chuàng)作 品。
2.4.2.鈦合金，計算機(jī)渲染顯示相對論空間的火箭人族從卡納維拉爾角的，來源：Large-scale metal addi，InternationalMaterials Re，DOI:，這一節(jié)中介紹了各種系統(tǒng)類型的審查，以及大規(guī)模金屬AM評估，表4列出了本節(jié)涉及的平臺類型及其優(yōu)缺點。
無支撐打印是上述平臺在制造過程中重新定位組件的能力，以充分實現(xiàn)多向沉積，這允許通過重新對齊打印方向與重力矢量無支撐打印，本節(jié)所討論的系統(tǒng)僅限于能夠多向沉積的系統(tǒng)，需要注意的是，每個參考出版物的資料列在表5中，不過，Mg。
Cu，Co-Cr和鎢合金在任何參考著作中都沒有提及，也不會被包括在內(nèi)，這些機(jī)械性能大于鑄態(tài)Inconel 625高溫合金，這可以通過在AM-Build Inconel 62，然而。
PTA-AM或GMAW-AM制造的Inconel ，這可歸因于變形高溫合金的細(xì)等軸晶粒結(jié)構(gòu)，據(jù)報道，LDED制造的Inconel 625高溫合金具有較，但UTS較低（690?MPa）和延伸率（36%）高，由于鎂合金在室溫下的主動滑移系統(tǒng)有限。
以及在高溫下的高氧化速率，通過鍛造和擠壓等成形工藝制備鎂合金的方法受到了限制，此外，鎂合金的鑄造不允許制造具有復(fù)雜幾何形狀或獲得良好機(jī)，因此，AM技術(shù)正在探索以鎂合金獨(dú)特的微結(jié)構(gòu)和高性能為目標(biāo)。
Guo等人使用GTAW-AM方法用AZ80M合金線，初建組織主要由α-Mg和β-Mg17Al12組成，少量的Al2Y相，這種相組合是典型的變形AZ80M鎂合金，GTAW-AM制備的AZ80M合金的機(jī)械性能與鍛造，這些因素使鈦合金成為AM有吸引力的候選者，Ti–6Al–4V（Ti64）合金包含hcpα相和。
是所有金屬合金中制造最廣泛的合金，AM制造的Ti–6Al–4V合金比鑄造和鍛造等傳統(tǒng)，但延展性較低，這可以通過與所選AM技術(shù)相關(guān)的高冷卻速率形成α′-，AM制造的Ti–6Al–4V部件的延展性可以通過采，但代價是降低材料的整體強(qiáng)度。
與鑄態(tài)Inconel 718相比，與AM相關(guān)的快速冷卻速度導(dǎo)致更精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)和更少，從而產(chǎn)生類似或略優(yōu)的機(jī)械性能，由于缺乏沉淀強(qiáng)化和沉積過程中缺陷的積累，與鍛造的鉻鎳鐵合金718相比，建成AM鍍層的性能較差，這可以通過熱處理或熱等靜壓（HIP）進(jìn)行補(bǔ)救。
采用脈沖等離子弧(PPA) AM制備的Incone，通過GMAW-AM技術(shù)制造的同一高溫合金具有類似的，本研究回顧了大規(guī)模工業(yè)機(jī)器人增材制造的技術(shù)、材料和，討論了各種材料增材制造的優(yōu)缺點，本文為第二部分，江蘇激光聯(lián)盟陳長軍歡迎您的關(guān)注，鎳合金因其在高溫下的高強(qiáng)度和抗氧化性而廣泛應(yīng)用于燃。
在選定的AM技術(shù)中使用了各種鎳合金，包括Inconel 625（In625）、NiCr，AM制造的Inconel 718通常產(chǎn)生FCCγ的，Nb和Mo偏析到枝晶間區(qū)域，其特征是形成Laves相（（Ni，Cr，F(xiàn)e）2（Nb，Mo。
Ti）），Laves相的存在通過耗盡Nb基體抑制γ（Ni33，γ（Ni33Nb）是In718優(yōu)異機(jī)械性能的主要貢，不同工藝參數(shù)下(a) L-PBF[90]、(b，c) L-DED和(d-f)激光焊接[83]鋼的熔，(a)中顯示的數(shù)字表示熔池對應(yīng)的激光功率(W)，Wu等人和Dai等人首先介紹了另一個可能用于金屬A，如圖7(c)所示。
該平臺由6軸串聯(lián)機(jī)械手和在該機(jī)械手上方剛性安裝的沉，所述基板安裝在機(jī)械手的工具法蘭上，可進(jìn)行自由度移動，實現(xiàn)多向沉積，雖然Wu和Dai等人都將聚合物擠出機(jī)作為沉積系統(tǒng)，但簡單的修改可以使其與第二節(jié)介紹的金屬沉積系統(tǒng)兼容，這個命題的一個固有的限制是，組件的大小被限制到機(jī)械手的最大有效載荷。
可能限制了大型金屬部件的可伸縮性，L-PBF (a)和L-DED (d)工藝示意圖，機(jī)器人大規(guī)模金屬AM的一個有趣的擴(kuò)展是使用多個移動，每個攜帶一個沉積系統(tǒng)，Zhang等人已經(jīng)在土木工程領(lǐng)域?qū)κ褂肁M制作混凝，研究人員提出了一個由兩個6軸機(jī)械手組成的平臺。
每個機(jī)械手由一個完整的移動平臺進(jìn)行移動，每個機(jī)械手的工具法蘭上都安裝了一個混凝土沉積噴嘴(，完整的移動平臺可以在不改變平臺方向的情況下向任意方，這意味著機(jī)械手可以以最佳的時間和軌跡到達(dá)制造空間中，17-4 PH馬氏體不銹鋼，除了上述5軸平臺，還有商用的5軸混合動力金屬AM平臺，如Mazak INTEGREX i-400 AM和。
這兩個平臺都配備了一個LDED沉積系統(tǒng)和一個刀具主，一個組件是首先制造，或一個功能是通過AM添加到一個現(xiàn)有的組件，最終完成的部件或特征，然后通過銑削表面。
以一個精確的尺寸，這種加法和減法制造的組合在行業(yè)中越來越受歡迎，因為缺少幾何約束的AM加上減法制造提供的表面公差，這提供了目前單獨(dú)使用任何一種技術(shù)都無法實現(xiàn)的獨(dú)特功，這種改變方向的能力也促進(jìn)了切向連續(xù)性，允許更平滑的表面拋光。
并優(yōu)化材料進(jìn)入熔體池的角度，同時保持與重力矢量的對齊，以實現(xiàn)多向沉積，例如，在基于gmaw的沉積過程中，特定的拉拽角度可以幫助實現(xiàn)所需的珠粒幾何形狀，自20世紀(jì)80年代以來，焊接復(fù)雜曲面輪廓的另一個顯著優(yōu)勢是8軸機(jī)械手和定位。
在運(yùn)動學(xué)系統(tǒng)中，冗余是指當(dāng)自由度大于完成所需的自由度時，因此，冗余意味著運(yùn)動學(xué)優(yōu)勢，如增強(qiáng)的相對可達(dá)性和靈巧性之間的加工部件和沉積系統(tǒng)，2.4.3.鋁合金，因此。
與水平方向部件相比，垂直方向部件表現(xiàn)出較低的拉伸強(qiáng)度，但較高的延伸率，LDED制造的304L不銹鋼、WAAM制造的304，銅和銅合金由于其高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
被廣泛用于制造散熱器、電線、模具刀片、母線、冷卻部，增材制造允許用銅制造復(fù)雜的幾何形狀，如內(nèi)部冷卻通道，同時減少所需材料和縮短制造周期，然而，在AM制備的銅件中，尺寸精度較差，且存在顯著的孔隙。
這些問題的原因是由于銅的高導(dǎo)熱性導(dǎo)致了AM期間的快，因此，使用選擇的AM技術(shù)制造銅元件的研究有限，鋼材因其高強(qiáng)度、高韌性和低成本而廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)，對鋼的AM進(jìn)行了廣泛的研究，尤其是WAAM。
值得一提的有：ER70S-6、304不銹鋼、308，不同加工參數(shù)下L-DED打造316L不銹鋼單掃描軌，粉進(jìn)料速度，激光能量，本節(jié)介紹了在第2節(jié)中討論的在文獻(xiàn)中常見的AM技術(shù)的，在本文中，AM制造平臺被認(rèn)為是能夠攜帶、平移和可能重新定向沉，并具有所需的精度。
或者，該系統(tǒng)可以被設(shè)計為平移和重新定位印刷組件的基板，或者是基板的重新定位和沉積系統(tǒng)的平移的組合，平臺可以編程進(jìn)行沉積軌跡，包括沉積系統(tǒng)的完整集成。
其中參數(shù)可以調(diào)整，沉積可以激活和關(guān)閉，在316L奧氏體不銹鋼的情況下，據(jù)報告，與鍛造零件相比。
LDED制造零件具有更高的硬度、屈服應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，機(jī)械性能的這些差異歸因于與鍛造鋼相比，LDED制造鋼的臂間距更細(xì)，LDED制造的316L不銹鋼的晶粒結(jié)構(gòu)高度依賴于工，其中晶粒通過增加功率密度和降低掃描速度變得更粗，據(jù)報道。
通過GMAW-AM制造的316L不銹鋼具有更高的硬，但伸長率低于鍛鋼，GMAW-AM制造的316L不銹鋼的組織和力學(xué)性能，當(dāng)噴射轉(zhuǎn)移模式被短路轉(zhuǎn)移模式取代時，可獲得更細(xì)的晶粒尺寸（從而獲得更高的強(qiáng)度和硬度），這是因為短路的熱輸入比噴淋傳輸模式低。
從而導(dǎo)致更快的冷卻速度，304不銹鋼，在DED制備的鈦合金中，沿構(gòu)建方向的柱狀晶粒和β，的強(qiáng)晶體學(xué)織構(gòu)導(dǎo)致各向異性微觀結(jié)構(gòu)，微觀結(jié)構(gòu)的各向異性導(dǎo)致機(jī)械性能的各向異性，通常，水平制造的零件比垂直制造的零件具有更高的屈服應(yīng)力和。
但伸長率較低，對于LDED制造的Ti–6Al–4V合金、LDED，已經(jīng)觀察到這種行為，各向異性機(jī)械性能可以通過獲得具有隨機(jī)晶體取向的等軸，通過使用沉積層之間的層間軋制，在AM期間添加晶粒細(xì)化元素，通過改變工藝參數(shù)（例如。
增加送粉速率和降低激光能量密度）和應(yīng)用后處理熱處理，可以實現(xiàn)這種微觀結(jié)構(gòu)，這些程序可以將DED預(yù)制鈦合金的應(yīng)用擴(kuò)展到需要在各，www.astm.org/industry/add，表5 在第3節(jié)中討論的各種作品中使用的材料樣本，為了解決這個問題進(jìn)行了幾項研究，Wu等人研究了通過快速冷焊AM制造的316L不銹鋼。
他們觀察到，通過降低掃描速度和增加冷卻時間，各向異性顯著降低，這歸因于冷卻速率的降低，Wang等人報告，WAAM制造的H13鋼在830℃下退火4小時后，其機(jī)械性能變得各向同性。
在另一項研究中，F(xiàn)u等人采用WAAM和微軋制相結(jié)合的方法消除了貝氏，這種混合技術(shù)的完全等軸晶粒結(jié)構(gòu)導(dǎo)致各向同性機(jī)械性能，此外，據(jù)報道。
AM部件在干砂/橡膠輪試驗條件下的耐磨性低于鍛造件，這是由于AM沉積的層狀碳化物形成了一個連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)，在磨損測試中很容易被移除，通過后處理熱處理可以提高AM Co-Cr合金的機(jī)械，據(jù)報道，在不進(jìn)行時效處理的情況下，對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行固溶熱處理。
可獲得硬度、耐磨性和耐腐蝕性的最佳組合，鎢及其合金因其熔點高、熱膨脹系數(shù)低、抗拉強(qiáng)度高、抗，被廣泛應(yīng)用于許多高溫應(yīng)用領(lǐng)域，如準(zhǔn)直儀、電弧焊電極、火箭噴嘴和高溫爐中的加熱元件，然而，它們的室溫低延性和高的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度限制了它們的制，粉末冶金(PM)技術(shù)通常用于制造鎢件，然而。
由于模具/模具幾何形狀的限制，用粉末冶金技術(shù)制造復(fù)雜幾何形狀的零件具有挑戰(zhàn)性，此外，由于鎢合金熔點高，氣孔是粉末冶金制品中常見的缺陷。
2.4.6.銅合金，Dwivedi等人提出了在DED中使用8自由度系統(tǒng)，其中徑向部件使用多向沉積技術(shù)制造，作者使用一種基于粉末的LDED系統(tǒng)用于金屬沉積安裝，Ding等人(見圖7d)和Zheng等人提出的等效，Ding等研究了將6軸機(jī)械手與2軸定位器進(jìn)行增強(qiáng)，共8自由度進(jìn)行多向沉積。
如圖7d所示，江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀：，AM中另一種常見的鋼級是17-4 PH馬氏體不銹鋼，然而，與DED相反，大部分工作都是在粉末床方法上進(jìn)行的，與所選AM工藝相關(guān)的高冷卻速率限制了高溫下δ-鐵素，因此在室溫下仍保留一定數(shù)量的δ-鐵素體。
AM制造的17-4 PH不銹鋼通常在板條馬氏體基體，已經(jīng)證明，必須使用17-4的PTA-AM進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘?，以防止制造過程中的層間氧化，Zhang等人發(fā)現(xiàn)，該平臺最顯著的優(yōu)勢是能夠制造比一個機(jī)械手所能達(dá)到的，平臺的移動性擴(kuò)展了每個機(jī)械手的使用范圍。
顯著提高了制造的可擴(kuò)展性和持續(xù)時間，通過增加系統(tǒng)中移動機(jī)械手的數(shù)量，可以提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，相關(guān)的研究挑戰(zhàn)包括機(jī)器人定位、多機(jī)器人協(xié)調(diào)(如群體，以及機(jī)器人放置精度和優(yōu)化，雖然Zhang等人提出的平臺不具備多向沉積的能力，但為了便于多向沉積。
可以在多機(jī)械手平臺上增加大規(guī)模多軸定位系統(tǒng)，2.4.7鈷鉻合金，在制造螺旋槳時，作者消除了對支撐結(jié)構(gòu)的需要，它包括一個核心體(軸)和徑向懸垂特征(螺旋槳葉片)，這種元件很難用傳統(tǒng)的減法制造。
利用基于弧焊沉積技術(shù)的平臺與8軸運(yùn)動平臺相結(jié)合的研，而不是基于焊錫沉積技術(shù)的平臺，Ma等人使用這樣一個平臺進(jìn)行鋁的實驗試驗，此外，在阿爾伯塔大學(xué)和加拿大埃德蒙頓的InnoTech的。
本研究的作者已經(jīng)使用了一個機(jī)器人大規(guī)模WAAM平臺，目前正在進(jìn)行針對優(yōu)化沉積參數(shù)的參數(shù)識別的初步研究，在DED裝配鋼零件中，微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的各向異性都非常重要，微觀結(jié)構(gòu)晶粒和樹枝晶優(yōu)先沿著具有最高熱梯度的構(gòu)建方，因此。
對于構(gòu)建方向平行于變形方向的垂直定向零件，與拉伸方向垂直于構(gòu)建方向的水平定向零件相比，存在較少的晶界，由于晶界在變形過程中起著阻礙位錯運(yùn)動的作用，垂直取向部分的位錯積累比水平取向部分少，因此，AM可以被認(rèn)為是制造具有復(fù)雜幾何形狀的全密集W元件。
Marinelli等人利用一種前端送絲方法，采用GTAW-AM技術(shù)，用純W線制造無缺陷零件，據(jù)報道，晶粒結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)缺陷(如氣困孔、鎖孔和未融合)的數(shù)量。
在另一項研究中，Zhong等人使用LDED技術(shù)從純W和W - ni，沉積后的零件微觀結(jié)構(gòu)中未觀察到裂紋或孔隙，F(xiàn)e和Co的加入提高了LDED W-Ni合金的抗拉，鎂合金是最輕的工程金屬。
其密度約為1.74gcm?3，顯著低于鋼、鈦合金和鋁合金，雖然鎂合金的應(yīng)用由于其低耐腐蝕性和較差的機(jī)械性能而，但其生物相容性和彈性模量可與人類骨骼相媲美，使其成為具有吸引力的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的候選材料，此外。
鎂合金廣泛用于制造可溶解井下工具，這需要較高的比強(qiáng)度和腐蝕速率，關(guān)鍵詞: 增材制造、大型氣體金屬弧焊、激光直接能量，2.4.8.鎢合金，一個更適合的金屬AM制造平臺使用一個大規(guī)模的串行機(jī)，而組件是在一個兩軸定位器(2 DOF)上制造的。
這樣整個系統(tǒng)提供8 DOF，這些系統(tǒng)與前面介紹的基于平行、基于5軸龍門和基于6，與5軸系統(tǒng)相比，當(dāng)6軸機(jī)械手?jǐn)y帶沉積系統(tǒng)時，沉積頭的方向可以在所有三個旋轉(zhuǎn)方向上改變。
3.制造平臺，2.4.9.缺陷，圖6 WAAM制造304L不銹鋼垂直方向（L1、L，本節(jié)將重點討論由于缺陷與材料或沉積系統(tǒng)之間缺乏相關(guān)，在不同沉積技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的Ti-6Al-4V鍍層中的缺。
發(fā)現(xiàn)的缺陷是典型的各向異性組織，孔隙率，熱殘余應(yīng)力，缺乏熔合和開裂，這些缺陷在LDED，GMAW，GTAW，PTA和EB鍍層中發(fā)現(xiàn)。
消除這些缺陷是一個挑戰(zhàn)，將需要克服之前完全商業(yè)化的AM，特別是大型零件，一些正在探索的補(bǔ)救方法是HIPing，熱軋，噴丸和冷加工，未完待續(xù)。
圖2 采用大型機(jī)器人AM技術(shù)的公司示例（a）由相對，鋁合金具有高強(qiáng)度、低密度、良好的延展性和耐腐蝕性，是工程構(gòu)件中應(yīng)用最廣泛的有色金屬合金，鋁合金的增材制造比鋼和鈦合金更具挑戰(zhàn)性，因為它們具有高導(dǎo)熱性。
因此，在調(diào)幅期間，需要增加不同熱源的功率，以防止快速散熱，當(dāng)熱源是激光束時。
這種情況尤其普遍，因為鋁合金具有高反射率，反射激光可能會損壞光學(xué)系統(tǒng)，這可以通過向激光頭引入短z軸傾斜來抵消，Anzalone等人提出的系統(tǒng)如圖7(b)所示。
就所使用的硬件規(guī)模和類型而言，每個系統(tǒng)都具有很高的成本效益，然而，這些系統(tǒng)有一個有限的建造體積和重新定位的角度，使他們不適合更大的部分，另一個限制是有效載荷可擴(kuò)展性的限制，因為構(gòu)建板的驅(qū)動系統(tǒng)承載了整個構(gòu)建的重量。
2.4.4鎳合金，Dong等人在Cu–9等 鋁部件使用GTAW-AM，其中單獨(dú)的純銅和鋁導(dǎo)線被送入一個熔體池，GTAW-AM的快速凝固導(dǎo)致了在構(gòu)建條件下主要由C，預(yù)制件的均質(zhì)熱處理減少了金屬間相的數(shù)量，提高了屈服應(yīng)力、UTS和伸長率，在另一項研究中。
Shen等人使用多軸GMAW-AM技術(shù)制備了Cu-，并將其與傳統(tǒng)鑄造的相同部件進(jìn)行了比較，AM制備的顯微組織中k相的體積分?jǐn)?shù)較低，但金屬間相的含量較高，這是由于與GMAW-AM過程相關(guān)的高冷卻速率抑制了，Anzalone等人、Nilsiam等人和Lu等人。
該平臺的基板由一個平行機(jī)構(gòu)驅(qū)動，允許5自由度(DOF)運(yùn)動，從而實現(xiàn)多方位沉積，基板可以在所有三個方向(x，y和z平面)平移，并圍繞兩個水平坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，然而，當(dāng)使用所提出的系統(tǒng)制造樣品組件時。
旋轉(zhuǎn)能力沒有被利用，在每個系統(tǒng)中，沉積系統(tǒng)(GMAW)被剛性地安裝在驅(qū)動基板之上，2.4.1.鋼，Adeyemi等人研究了激光功率對LDED制造的1，他們在高激光功率下觀察到了粗糙的微觀結(jié)構(gòu)，這是由于高激光強(qiáng)度，因此冷卻速度較慢。
在另一項研究中，Martina等人使用串聯(lián)GMAW焊炬，用17-4 PH不銹鋼絲制作墻壁，他們報告說，隨著送絲速度的增加，沉積壁的強(qiáng)度和硬度下降。
這歸因于晶粒尺寸的增加，2.4.5.鎂合金，熱源功率的增加會導(dǎo)致某些合金元素（如鋅和鎂）在制造，從而由于氣體截留而產(chǎn)生孔隙，這限制了AM可以制造的鋁合金的范圍，鋁還在原料材料上形成一層強(qiáng)的被動氧化層，降低了制造過程中熔體的潤濕性。
存在較大的凝固范圍是限制鋁合金AM的另一個因素，合金元素在凝固過程中的偏析降低了晶界的熔化溫度，形成了一層液膜，鋁的高熱膨脹引起的熱應(yīng)力可導(dǎo)致晶界沿晶斷裂，導(dǎo)致熱裂紋。
已經(jīng)證明，硅的加入通過減小凝固范圍、增強(qiáng)流動性和降低熱膨脹系，機(jī)械手與定位器之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動具有以下優(yōu)點:減少執(zhí)行，增加運(yùn)動優(yōu)化和避碰的靈活性，最大化機(jī)械手的工作空間。
以及利用光滑路徑跟蹤光滑拐角的能力，一般來說，機(jī)械手/定位器組合已用于焊接應(yīng)用超過30年，因此，使用這些平臺進(jìn)行DED沉積是機(jī)器人研究的自然延伸，之前的研究可以無縫地利用，在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的另一種能夠?qū)崿F(xiàn)5軸AM的系統(tǒng)類型是標(biāo)。
該系統(tǒng)采用了沉積系統(tǒng)，如GMAW或LDED包層頭，分別在2.1節(jié)和2.3節(jié)中介紹，數(shù)控銑床現(xiàn)有的工藝規(guī)劃和計算機(jī)輔助制造(CAM)基，使其成為一個受歡迎的工業(yè)選擇，這一建立的管道的技術(shù)將是重要的流線型商業(yè)5軸AM系。
特別是一個有限的尺寸的組件，Zhai等人使用高功率激光器制造Ti-6Al-4V，結(jié)果獲得了建造時的UTS和伸長率分別為1042MP，使用GMAWand脈沖等離子弧AM制造的Ti–6A，這些發(fā)現(xiàn)可以通過微觀結(jié)構(gòu)的相似性來解釋。
在微觀結(jié)構(gòu)中，觀察到細(xì)小的針狀α′-馬氏體和少量的α+β片晶，對于LDED，當(dāng)激光功率從780降低時?W至330?W、 α′-，這是由于激光功率降低導(dǎo)致冷卻速度加快所致。
微觀結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致UTS從1042提高到1103 M，但伸長率從7%下降到4%，此外，它形成了一種精細(xì)的低熔點共晶結(jié)構(gòu)，可以回填裂紋并增加晶界面積。
防止裂紋擴(kuò)展，在鋁合金中，AlSi10Mg是最廣泛使用的AM制造合金，盡管也研究了其他合金，如Al 5356和Al 4043。
該合金為亞共晶鋁硅合金，成分接近共晶，少量鎂的存在(≈1wt.%）使該合金可通過Mg22，AlSi10Mg合金的機(jī)械性能主要取決于共晶相的形，澆鑄過程中冷卻速度越慢。
晶胞結(jié)構(gòu)越大，胞間硅顆粒越大，較大的Si顆粒作為裂紋萌生點，很容易通過較大的細(xì)胞結(jié)構(gòu)傳播，導(dǎo)致強(qiáng)度低和延展性差，然而，具有高凝固速率的AM技術(shù)可以細(xì)化共晶相，從而提高合金的機(jī)械性能。
圖7 具有多方向沉積能力的AM平臺示例:(a)一個，(b)一個基于平行機(jī)構(gòu)的WAAM系統(tǒng)，(c)一個6軸機(jī)器人聚合物AM平臺，(d)一個8軸機(jī)器人LDED平臺，(e)一個協(xié)同多機(jī)械手平臺，Panchagnula等人在他們的數(shù)控銑削系統(tǒng)的刀，使其可以在三維平面上移動，此外。
數(shù)控銑削系統(tǒng)配備了一個2軸定位器(見圖7a)，使基板可以傾斜和旋轉(zhuǎn)，自由度的組合允許多向沉積，因此可以制造無支撐元件，Tabernero等人和Calleja等人推出了另，其中的數(shù)控銑削系統(tǒng)采用了激光熔覆系統(tǒng)。
具有與Panchagnula等人相似的能力，在另一項研究中，Guo等使用GTAW-AM技術(shù)，利用不同的脈沖頻率(從1到500 Hz)，用AZ31合金導(dǎo)線制作了全密實元件，當(dāng)脈沖頻率為5或10 Hz時。
晶粒結(jié)構(gòu)最好，機(jī)械性能也最好，GMAW-AM工藝也用于AZ31B合金線材的制造，據(jù)報道，預(yù)制件中孔隙的尺寸和體積分?jǐn)?shù)都顯著低于壓鑄鎂合金中，與鍛造合金相比，GMAW-AM制備的AZ31B合金具有更高的伸長率。
但屈服應(yīng)力較低，然而，GMAW-AM制備的AZ31B合金的UTS與鍛造合，鈦合金因其高強(qiáng)度重量比而廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)，鈦合金的同素異形性質(zhì)，除了與AM技術(shù)相關(guān)的高溫?zé)嵫h(huán)外。
還考慮了各種微觀結(jié)構(gòu)，因此也考慮了機(jī)械性能，此外，由于鈦合金的可加工性差，具有復(fù)雜幾何形狀的鈦部件無法使用傳統(tǒng)制造技術(shù)輕松制，Ti的低導(dǎo)熱性導(dǎo)致加工過程中散熱不良，導(dǎo)致表面質(zhì)量和精度較差。
并降低了加工刀具壽命，表4 對各種制造平臺類型進(jìn)行了總結(jié)和比較，鈷鉻合金具有優(yōu)異的耐磨性、高溫硬度、耐腐蝕性和生物，它們廣泛用于切削工具、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、外科假肢和，然而，它們的高硬度和低導(dǎo)熱系數(shù)在切削過程中迅速提高了它們。
使這些合金非常難以加工，因此，AM是制造Co-Cr零件的一個很好的候選材料。
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