电弧增材制造金属点阵结构研究进展

金属点阵结构是一种轻质多功能结构,具有高比强度、高比刚度、抗爆吸能、减振降噪等优势,在飞行器、船舶、车辆、建筑等领域具有广泛的应用前景。然而,迄今为止点阵结构件的应用规模仍然十分有限,主要原因是受到制造技术的严重制约。电弧增材制造技术因其离散堆积的成形特点有望实现点阵复杂结构的一体化高效低成本制造。综合分析了电弧增材制造金属空间杆结构与点阵结构的研究现状,从制造原理、成形工艺与方法、制造特点等方面进行论述,并归纳了现阶段各研究机构对于金属点阵电弧增材制造的研究进展。最后介绍了电弧增材造金属点阵结构存在的掣肘,重点分析了现有电弧增材制造在点阵制造与成形控制方面的研究进展与不足,指出了未来电弧增材制造金属点阵结构的主要发展方向。     

电弧增材制造钛合金成形工艺与过程控制

电弧增材制造（wire arc additive manufacturing, WAAM）技术被认为是制造大型钛合金构件最具前景的增材制造技术之一。然而,成形过程稳定性差、成形件表面质量及尺寸精度低是制约WAAM钛合金构件推广运用的主要瓶颈,对WAAM成形过程进行实时监测及反馈控制是解决这一难题的重要研究方向,也是当前WAAM钛合金研究的热点之一。对于WAAM钛合金的高效稳定成形而言,成形机制的研究是基础,工艺及装备的优化是保证,成形过程的监测与控制是关键。简要介绍了WAAM钛合金的成形工艺、装备及其运用,指出了成形件组织及力学性能的特点及其调控方法。通过对WAAM钛合金常见缺陷及其形成机制的分析,指出了WAAM装备设计与工艺优化的方向。总结了WAAM成形过程中基于视觉信号、电信号、声信号及多信号融合的在线监测方法,综述了成形过程控制方法及控制系统的发展。最后,对全文进行了总结,展望了未来WAAM钛合金成形与控制领域值得深入研究的方向。