Какие проблемы существуют при WAAM-печати титаном, инконелем и нимиком?

Проблемы при WAAM-печати титаном, инконелем и нимиком

Разные семейства сплавов представляют уникальные проблемы в WAAM из-за их термического поведения, реакционной способности и микроструктурных характеристик. Титановые сплавы, такие как Ti-6Al-4V, обладают отличным отношением прочности к весу, но обладают высокой реакционной способностью с кислородом и влагой. Без строгого контроля атмосферы загрязнение может привести к охрупчиванию и плохому сцеплению слоев. Поэтому уровень кислорода должен поддерживаться ниже критических порогов, а поток защитного газа должен быть равномерным во время осаждения.

Никелевые сплавы, такие как Inconel 718 и Hastelloy C-276, склонны к высоким остаточным напряжениям из-за их низкой теплопроводности и сильного поведения наклепа. Это увеличивает риск коробления и микротрещинообразования. Контролируемая температура осаждения, прерывистое охлаждение и методы снятия напряжений после обработки, такие как ГИП (горячее изостатическое прессование) или термообработка, необходимы для стабилизации микроструктуры.

Специфические проблемы нихомовых сплавов

Нихомовые сплавы, используемые в лопатках турбин и высокотемпературных применениях, требуют точного контроля фазы выделения γ′. Их реакция на быстрые термические циклы во время WAAM может привести к неравномерному росту зерен или сегрегации. Использование полностью контролируемой атмосферы и интеграция испытаний и анализа материалов обеспечивает постоянство сплава, особенно при нацеливании на сопротивление ползучести и усталости.

Кроме того, жесткость нихомовых сплавов увеличивает силы резания при чистовой обработке. Поэтому необходимо использовать гибридные стратегии, сочетающие WAAM с ЧПУ-обработкой жаропрочных сплавов, чтобы достичь окончательной размерной точности.