冷喷涂固态增材制造沉积体形貌控制数值模拟的研究进展与展望

冷喷涂固态增材制造技术因其沉积效率高、喷涂速度快、热影响小等优点,逐渐成为各国研究热点.但由于沉积原理与目前发展较为成熟的传统激光增材制造技术具有显著不同,沉积体的形貌控制成为了限制其应用的难点.基于现有的冷喷涂条件对沉积体形貌影响的研究结果,结果表明,数值模拟成为了形貌预测与控制的主要方法.因此,综述了冷喷涂沉积体形貌预测的不同数值模拟方法,总结了各个方法的特点,最后对冷喷涂沉积体形貌模拟的现存难题及未来发展方向进行了展望.创新点:数值模拟成为了冷喷涂增材制造沉积体形貌预测的主要方法,为沉积体形貌控制和喷涂路径规划提供了理论指导.

冷喷涂增材制造技术研究现状及应用与挑战

冷喷涂增材制造技术是一种固态增材方法,其依靠粉末颗粒塑性变形形成结合,增材构件几乎没有氧化、相变及晶粒长大、裂纹等缺陷,较低的沉积温度对基体热影响较小,同时具有增材效率高和制造大构件等优势,已受到多个国家研究团队的关注,被认为是一种强大而有用的增材制造及增材修复技术。鉴于目前冷喷涂增材制造技术受到各国学者和工业界越来越多的关注,本文试图在阐述冷喷涂设备的基础上,总结典型冷喷涂沉积体(Cu、Al、Ti及Ta等材料)组织结构与性能,重点介绍冷喷涂增材制造技术在国防领域的应用和新进展。同时,也指出了目前冷喷涂增材制造技术存在的挑战。最后对冷喷涂增材制造技术发展尚存的问题与发展方向进行了展望。