弗吉尼亚理工提出“DED-Arc数”优化电弧增材参数窗口

2026-05-02 Additive Manufacturing 0 阅读
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弗吉尼亚理工大学研究团队提出一种名为“DED-Arc数”的新型无量纲参数,用于关联电弧增材制造工艺参数与焊道形貌。该参数定义为实际能量输入与熔化材料所需理论能量的比值,首次将工艺参数、材料本征属性与熔池动力学统一为单一独立变量。研究通过铝(ER5556)和低碳钢(ER70S-6)两种热性能差异显著材料的单道沉积实验验证,发现DED-Arc数能有效识别材料特定加工窗口:ER5556的优质沉积区间为50-170,ER70S-6为10-60,对应接触角50-90°、高度偏差低于0.6毫米。相比传统线性能量法,该参数更精准反映材料依赖的熔池行为。这一成果为建立通用化工艺地图奠定基础,有望大幅减少新材料工艺参数开发中的人工试错成本,推动DED-Arc技术在航空航天、汽车等领域的合金快速验证与产业化应用。