焊接学报2024,Vol.45Issue(2) :19-32.DOI:10.12073/j.hjxb.20230308003

2219铝合金CMT电弧增材熔滴过渡行为

The metal transfer behavior in CMT-based wire arc direct energy deposition of 2219 aluminum alloy

倪允强 杨健楠 方学伟 张长春 李春旭 王健 卢秉恒
焊接学报2024,Vol.45Issue(2) :19-32.DOI:10.12073/j.hjxb.20230308003

2219铝合金CMT电弧增材熔滴过渡行为

The metal transfer behavior in CMT-based wire arc direct energy deposition of 2219 aluminum alloy

倪允强 1杨健楠 2方学伟 3张长春 1李春旭 1王健 1卢秉恒3
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作者信息

  • 1. 潍柴动力股份有限公司,潍坊, 261061
  • 2. 西安交通大学,机械制造系统工程国家重点实验室,西安, 710054
  • 3. 西安交通大学,机械制造系统工程国家重点实验室,西安, 710054;国家增材制造创新中心,西安, 710117
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摘要

在冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)电弧增材制造过程中,熔池的流动行为极易受到电弧和熔滴的影响,从而严重影响堆积层的稳定性和成形件质量.该文利用高速摄影结果及电信号参数波形图,引入热输入量计算公式,从特征电信号、熔滴过渡特征量、热输入量等方面定量分析了CMT + P模式下送丝速度及脉冲修正系数对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,同时分析了脉冲变极性冷金属过渡(Advanced CMT,CMT + PA)模式下送丝速度及控制面板上的EP/EN修正系数ƞ对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,为后续工艺优化提供参考和指导.

Abstract

In the process of cold metal transfer(CMT)arc additive manufacturing,the flow behavior of the molten pool is easily affected by arc and droplet,which seriously affects the stability of the deposited layers and the quality of the formed parts.Using high-speed photography results and waveform graphs of electrical signal parameters and introducing a for-mula for calculating heat input,this article quantitatively ana-lyses the influence of wire feeding speed and pulse correction coefficient on droplet transition process and single-pass form under CMT + PA mode from the aspects of characteristic elec-trical signals,droplet transition characteristics,heat input,etc.,and also analyses the influence of wire feeding speed and EP/EN coefficient ƞ on droplet transition process and single-pass form under CMT + PA mode,providing reference and guidance for subsequent process optimization.

关键词

铝合金/电弧增材/熔滴过渡/电弧特性/成形形貌

Key words

aluminum alloy/wire-arc direct energy depos-ition/metal transfer/arc characteristics/forming morphology

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(52205414)

中国科协青年人才托举工程项目(2021QNRC001)

出版年

2024
焊接学报
中国机械工程学会 中国机械工程学会焊接学会 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所

焊接学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.815
ISSN:0253-360X
参考文献量18
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