增材制造是一项快速发展的技术,它依靠连续的材料沉积来制造或修改具有复杂几何形状的零件。这使得AM非常适合需要少量此类部件或具有特殊性能的应用,例如航空航天和国防部门的原型和新产品开发。使用AM技术修复现有部件避免了许多突出的痛点(如低生产量和高启动成本),并引入了几个关键优势(如材料类型和修复形状的多功能性)。此外,与传统的修复方法(如弧焊)相比,一些AM技术在集成传感和控制方面和较低的热输入方面具有优势,从而导致较小的热影响区。虽然,增材制造有可能用于高价值零件的修复,但这种修复零件的强度和完整性(特别是在动态载荷下)仍然未知。 来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的学者介绍了电子束增材制造修复316L不锈钢的动态性能。其中,316L样品被故意损坏,随后用308L不锈钢丝通过电子束添加剂制造进行修复。对修复后的样品进行气枪冲击试验,以诱导早期损伤,并确定修复区域在指示损伤和失效中所起的作用。结果表明:1)修复区的状态方程与原始材料相似,表现为层裂平面位置不变;2)变形行为与原始材料相似,表现为相似的Hugoniot弹性极限;3)修复区的层裂强度因晶粒度不同而略高于原始材料;4)修复区的损伤形态不同,空洞聚结率较高。尽管层裂强度和损伤形态上有这些微小的差异,但原始材料和修复后的样品的整体动态响应相似,这表明AM是修复高价值部件的一种有前途的方法。相关文章以“Dynamic properties
of 316l stainless steel repaired using electron beam additive manufacturing”标题发表在Acta Materialia。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118636