丝材电弧增材制造技术制备316L不锈钢的力学性能

摘要：

丝材电弧增材制造(WAAM)技术具有沉积效率高、制造周期短、成本低以及尺寸限制小等优点,适用于结构工程领域大型金属构件的制造.针对316L奥氏体不锈钢材料,采用冷金属过渡电弧增材制造工艺(CMT-WAAM)制作了 3种打印方向、2种打印厚度和3种取样方向的12组共36个试样.通过拉伸试验和统计分析,研究了材料的应力-应变曲线、主要力学性能指标及各向异性,并与已有文献的试验结果及相关标准中的数据进行了对比分析.进而通过扫描试验和金相分析,分析了材料断口形貌特征、金相显微组织及生成机理.结果表明:不同打印方向的沉积板沿纵向、横向和对角线等3个方向的力学性能有所差异,水平长边和竖直长边打印的沉积板均表现出显著的各向异性,而竖直短边打印的沉积板各向异性并不明显;随着打印厚度的增大,竖直短边打印的沉积板的各向异性趋于明显,但其力学性能基本都满足规范相关要求;断口表面存在大量均匀分布的等轴韧窝,断裂方式为韧性断裂;当产生位错滑移时,沉积板不同方向的晶界阻碍程度差异会引起其力学性能的各向异性.

关键词：316L不锈钢、电弧增材制造、拉伸试验、力学性能、显微组织

所属期刊栏目：44

分类号：TU391;TG142.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省基础公益研究计划项目

在线出版日期：2023-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：207-216