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Inconel 718 (IN718) 高温合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金,在700℃时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,Inconel718合金可广泛应用于各种高要求的场合。
Inconel 718高温合金因其优异的高温强度、抵抗蠕变和疲劳性能等,目前已被广泛应用于航空航天、核电化工等诸多的领域。基于电弧熔丝的增材制造技术快速制备或修复Inconel 718高温合金大型零部件有望成为一种可靠的替代性工艺技术,以解决目前的传统制造方式制造周期长、材料利用率较低等劣势。
该研究团队采用一种摆动打印模式可以有效地促进熔池的扩展,提高熔池的搭接润湿性,防止堆积溢流,从而可以获得较高的成形几何精度。此外,极低的能量热输入、较短的气孔逸出距离可以将成形过程孔隙类的打印缺陷减少了77.78%,在Inconel 718高温合金中最常见的裂纹缺陷也可以被完全消除。强制层间冷却过程进一步提高了增材制造成形过程的冷却速率,这可以大幅降低了微观偏析程度,减少了长链状Laves相比例。
图8经(a,c)沉积态和(b,d)改性热处理的WAAM-IN718的应力-应变曲线和统计结果
图9 采用摆动+层间冷却+短时热处理方式获得优异的强度-塑性权衡(a)沉积态统计结果对比;(b)热处理态统计结果对比