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镁合金增材制造技术研究与展望

镁合金增材制造技术研究与展望

摘要：镁合金是最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度、比刚度高、阻尼减震性能好、生物降解性良好等优点。传统的镁合金制造方式（铸造、挤压等）难以一步制备复杂的几何形状，铸造镁合金因冷却速率较低常常导致晶粒粗大，力学性能较差，挤压镁合金在成形过程中极易产生氧化夹杂等缺陷。相比之下，增材制造技术拥有快速一体化成形的优点，已逐步应用于镁合金的生产制造。目前，镁合金的增材制造技术主要包括：激光粉末床熔融技术(LPBF)、电弧熔丝增材制造技术(WAAM)、搅拌摩擦沉积技术(AFSD)以及粉末床粘合剂喷射技术(BJ)。本文首先综述了镁合金增材制造现状，针对以上4种增材制造技术分析了其成形原理、特性及成形合金特点。讨论了4种增材制造镁合金的研究现状及现存问题，总结了镁合金增材制造技术的优缺点，希望可以推动镁合金增材制造技术的研究进展。
有色 2024年12月13日
可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

摘要：可降解金属是完成设定功能后，在含水体环境中可分解成粉体的材料。随着非常规油气田开采技术的迭代进步，可降解金属的潜在应用包括但不限于压裂球、桥塞、球座等。本文以可降解铝合金为例，概述了可降解的含义、铝的降解原理、可降解铝在油气田开采装备中的优势；归纳了压裂工具的力学性能、降解性能、环境相容性等要求；介绍了Al-Ga-In-X、Al-Ga-Sn-X和Al-Ga-In-Sn-X（X为Mg、Cu、Zn、Ti等元素）等较为成熟的可降解铝合金体系及降解机理；总结了温度、介质类型、制备技术等影响降解性能的因素；列举了可降解金属在油气田开采装备中的应用案例。提出了目前函需解决的产学研用合作、行业标准等问题，展望了今后的发展方向。
有色 2024年01月19日
钛合金型材多点三维热拉弯成形工艺及其微观组织演化

钛合金型材多点三维热拉弯成形工艺及其微观组织演化

摘要：为解决钛合金等难加工材料型材的三维弯曲成形问题，提出了多点三维热拉弯成形工艺并研制了成形装备。通过成形试验探索了预拉伸量、补拉伸量和成形温度等工艺参数对TC4钛合金Ｌ形截面型材的三维热拉弯成形规律，其中成形温度是影响回弹变形的最主要因素，当温度一定时，采用预拉伸量为100%εs、补拉伸量为20%εs时（εs为屈服应变参数），型材达到最佳的成形状态。基于成形试验和材料力学性能测试结果建立了预测多点三维热拉弯成形工艺成形过程和回弹过程的有限元仿真模型，回弹预测误差小于15%，验证了模型的有效性。此外，对成形前后的TC4钛合金进行了微观组织观测，研究结果表明，与初始未变形样件相比，三维热拉弯成形后的TC4钛合金产生了相变，（10ī0）晶面织构强度显著提高，两相晶粒尺寸均有所减小，TC4钛合金成形件的塑性变形能力得到了提高，且几何必需位错密度有所增大。
有色 2024年09月30日
镁合金点蚀的研究进展

镁合金点蚀的研究进展

摘要：总结了国内外针对镁合金点蚀的最新研究成果，特别是腐蚀环境和微观结构对镁合金点蚀的萌生和发展的影响规律；介绍了新型微区原位技术在镁合金点蚀研究上的应用，并指出将微区原位技术与传统腐蚀研究方法相结合是揭示镁合金点蚀机理的重要手段。同时，提出了可减缓镁合金点蚀的方法。最后，对未来镁合金点蚀的研究重点和方向进行了分析和展望，以期对解决镁合金点蚀问题起到一定的指导意义。
有色 2024年01月19日
增材制造铜及铜合金的研究进展

增材制造铜及铜合金的研究进展

摘要：铜及铜合金具有高导热率和高导电率等优异性能，广泛应用于电子工业、交通运输和航空航天等领域，增材制造技术可使铜及铜合金零部件更为复杂化、精细化、轻量化和整体化。本文分析了铜及铜合金增材制造技术的原理、特点和工艺进展；总结了增材制造铜及铜合金类型，包括纯铜、CuCrZr、CuCrNb和其他铜合金。在此基础上，综述了铜及铜合金增材制造技术的研究进展，包括降低激光反射率、调控微观结构等，讨论了增材制造铜及铜合金在航空航天、电子工业等方面的应用。最后，展望了增材制造铜及铜合金的发展趋势。
有色 2024年09月13日
铜及铜合金增材制造技术现状和发展趋势

铜及铜合金增材制造技术现状和发展趋势

摘要：文章介绍了目前用于增材制造（AM）的铜及铜合金原料粉末的种类及制备方法，总结了国内外铜基零件AM技术的现状。重点阐述了不同AM方法的工艺流程和优缺点，分析了影响零件质量的技术难点和相应的解决方案，并对铜基零件AM技术的发展方向进行了展望。
有色 2024年12月12日
粉末高温合金FGH4095和FGH4096的抗高温氧化性能

粉末高温合金FGH4095和FGH4096的抗高温氧化性能

摘要：为研究舰载航空发动机关键部件的氧化腐蚀防护,开展镍基粉末高温合金FGH4095和FGH4096在750~1100℃空气环境中的高温氧化实验,采用静态增重法测定两种合金在不同温度下的氧化动力学曲线,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针分析仪和X射线衍射仪对合金试样表面与截面氧化层的形貌、结构以及组成进行观察和分析。结果表明:FGH4095和FGH4096两种合金在750~900 ℃时属于完全抗氧化级,在1000~1100 ℃时属于抗氧化级,而两种合金的实际服役温度在900℃以下,所以在其工作温度范围内抗氧化性能优异。在750~900℃时,两种合金的抗氧化性能相近,无明显差别,氧化膜均未发生剥落。高温氧化后,FGH4095和FGH4096的氧化膜分为两层,内层都是以Al2O3 为主,FGH4095的外层由Cr2O3,Nb2O5 和TiO2 组成,而FGH4096的外层仅为Cr2O3 和TiO2。在1100℃时,两种合金都发生明显氧化,大量氧化皮破裂,由于合金成分不同,此温度下两种合金的抗氧化性能差别较大,相比之下FGH4095合金具有更好的抗氧化性能。
有色 2024年01月18日
镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

摘要：航空航天、信息通信等领域不断发展，随之产生的电磁干扰也逐渐被人们重视，面对电磁屏蔽材料兼顾结构轻量化的功能/结构一体化发展趋势，已经有越来越多的研究者将关注点放在了镁合金及其复合材料上。镁合金作为一种密度极低的金属材料，具有较高的比强度和比刚度、优异的阻尼和电磁屏蔽性能，以镁合金为基体制备复合材料可进一步提升材料的综合性能，兼具高导电性、导热性和优异力学性能的碳纳米管（CNTs）、纳米石墨烯（GNPs）等纳米碳基材料和具有特殊空心结构的粉煤灰球（FACs）均可作为镁合金复合材料的增强体，综合提升材料的力学和电磁屏蔽性能。目前，针对镁合金及其复合材料的电磁屏蔽性能研究主要集中于合金化元素选择及成分设计、热处理及加工工艺、晶粒尺寸、织构及相分布、复合材料体系设计等方面。从电磁屏蔽原理出发，综述了近年来镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能的研究，主要对镁合金及其复合材料导电、导磁性的影响因素进行了介绍，并讨论了作为复合材料提升镁合金电磁屏蔽性能的机理，最后针对这类轻量化电磁屏蔽结构材料的应用前景进行了展望。
有色 2024年08月07日
钛合金成形技术与应用

钛合金成形技术与应用

摘要: 钛合金因其优异的性能成为高端装备零部件的优选结构材料，但钛合金属于难变形合金，成形加工困难，因此成形技术是产品加工的主要技术瓶颈。主要介绍了冷冲压成形技术、超塑成形技术、旋压成形技术、热推制成形技术、热模锻成形技术的特点，以及利用这些技术制备的不同形状、规格及品种的钛合金复杂零部件。指出了钛合金成形技术亟需解决的问题: 提高加工效率，降低生产成本。传统加工成形工艺与大数据人工智能及数值模拟预测等新技术深度融合，将是钛合金成形技术的发展方向。
有色 2024年04月30日
镁合金电弧增材制造研究现状及展望

镁合金电弧增材制造研究现状及展望

摘要：电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注，有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求，总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法，重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能，讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素，分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题，并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。
有色 2024年12月06日