电弧增材制造残余应力与变形调控研究进展

李璇, 陈勇, 陈辉, 熊俊

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (05) : 35-45.

电弧增材制造残余应力与变形调控研究进展

  • 李璇, 陈勇, 陈辉, 熊俊
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摘要

电弧增材制造(wire arc additive manufacturing,WAAM)以电弧为载能束逐层熔化金属丝材,适合中大尺寸复杂金属构件的快速制造,因其成形效率高、制造成本低、材料利用率高等优势,在航空航天、国防领域具有广阔的应用前景。残余应力与变形调控是推进金属构件WAAM高效、高质量发展与应用必须解决的关键科学与技术难题。本文探讨了WAAM残余应力与变形的产生机制及影响因素,分析对比了残余应力与变形的实验测量与数值模拟方法,并对WAAM沉积前、中、后不同阶段控制残余应力与变形的方法进行了系统总结。最后指出数值模拟、机器学习、现场诊断及控制是未来WAAM残余应力与变形调控的重点研究方向。

关键词

电弧增材制造 / 残余应力 / 变形 / 测量技术 / 数值模拟 / 调控方法

中图分类号

TG444

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李璇, 陈勇, 陈辉, 熊俊. 电弧增材制造残余应力与变形调控研究进展. 材料工程. 2025, 53(05): 35-45

基金

国家自然科学基金资助项目(62173280,51975491); 四川省科技计划资助项目(2023NSFSC1956,2024JDRC0022); 航空科学基金项目(2023Z049109001)

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