增材制造W-Ni-Fe系高比重合金的研究進展

來源：北方工業(yè)大學

導讀：高比重鎢合金主要分為W-Ni-Fe和W-Ni-Cu兩大體系，其組織主要由W相和Ni-Fe/Cu粘接相兩相組成,。相較于W-Ni-Cu系合金，W-Ni-Fe系合金有著更為優(yōu)異的物理力學性能,，主要表現(xiàn)在抗拉強度高,、延性好、具有良好的機加工特性等,，因此在國防工業(yè)和國民經(jīng)濟各領域發(fā)揮著巨大的作用,，如穿甲彈彈芯材料、煙霧彈、脫殼彈等武器材料,；陀螺儀外緣轉子,、直升機轉子葉片等航空航天材料；放射性屏蔽材料,、砧塊材料等核工業(yè)材料,。

1、選區(qū)激光熔化W-Ni-Fe系合金

SLM技術采用分層制造的思想,，以激光束作為熱源,，成形時先在基板上鋪平一定厚度的粉末，然后激光按規(guī)劃軌跡輻射粉末,，使輻射范圍內粉末經(jīng)歷熔化和凝固的過程,，單層掃描完成后，再在該層之上鋪平一層粉末,，重復上述熔化,、凝固、鋪粉步驟直至成型完成,。

2,、激光熔化沉積W-Ni-Fe系合金

LMD技術起源于激光表面熔覆技術[28]，同時結合快速原型制造技術,，利用高能量密度激光將同步送達的金屬粉按規(guī)劃路徑進行熔覆,，單層熔覆完成之后，將激光頭和送粉頭抬升一定高度,，重復層內熔覆過程,，最終實現(xiàn)工件逐層熔化、快速凝固堆積成型,。

3,、選區(qū)電子束熔化高比重鎢合金

與SLM相類似，EBSM的制造過程也是先在基板上平鋪一層粉末,，然后電子束按照預設軌跡熔化粉末,，待粉末凝固后重復鋪粉、熔化,、凝固步驟直至零件成型,。

4、粘接劑噴射打印

BJP技術的工作原理是將粉末鋪散于成形平臺上,，通過噴射聚合物粘合劑將粉末按設定形狀選擇性粘合在一起,，如此多層重復鋪粉與噴粘合劑形成零件毛壞，再將毛坯加熱以固化膠粘劑,，固化后將多余的散粉去除,，再進行脫蠟和燒結后處理形成最終零件,。

5、W-Ni-Fe系合金增材制造技術對比分析

參考閱讀：
[1]Li Chun, Zhang Wei, Zhou Yuzhao et al.增材制造W-Ni-Fe系高比重合金的研究進展. Rare Metal Materials and Engineering[J], 2021, 50(8): 3011~3019