01 論文紹介 低コストのマグネシウム合金のワイヤ アーク積層造形 (WAAM) は、主に合金含有量の高い特殊なワイヤを製造することが難しいため、強度不足によって長い間制限されてきました。-この研究は、レーザー-アシストデュアルワイヤ-WAAM（レーザー-DWAAM）-その場合金化戦略を提案しており、AZ31 マグネシウム-ベースの主線と純アルミニウム補助線を融合することにより、高時効硬化性-な Mg-9Al-0.4Zn (AZ90) 合金の製造に成功しました。最適化されたAZ90合金は、時効処理後、降伏強さ（YS）が約80MPa増加し、最終的にYSの総合特性185MPa以上、極限引張強さ（UTS）335MPa以上、伸び（EL）7%以上に達し、これまでに知られているWAAM AZシリーズマグネシウム合金の最高強度記録を樹立しました。コアの強化メカニズムは、高密度のマルチ-スケールの-Mg17Al12析出物、特に非-方位（基底面に対して約35度および90度の角度）を有する析出物の形成にあり、基底析出物よりもはるかに高い効率で基底転位滑りを固定することができます。この成果は、高合金含有量のマグネシウム合金の積層造形に新たな道を切り開きます。
02 全文 概要 マグネシウム合金は、その低密度と高い比強度により、航空宇宙分野において戦略的に重要な役割を果たしています。 WAAM 技術は、高い成膜効率と優れた安全性を備えており、大型で複雑なマグネシウム合金部品の製造に最適な方法と考えられています。しかし、現在の WAAM アプリケーションは主に Mg-3Al-1Zn (AZ31) などの低合金マグネシウム合金に重点を置いており、その強度は高い性能要件には不十分です。-アルミニウム含有量を増やすことは強度を高める効果的な方法ですが、高アルミニウム合金は可塑性が低いため、適格な溶接ワイヤを製造することが困難になります。-この溶接ワイヤのボトルネックを克服するために、この研究ではレーザー-支援デュアルワイヤ-その場合金化技術を開発し、高合金溶接ワイヤの製造という課題を回避し、溶融池の正確な制御によって目標組成の AZ90 合金の製造を達成しました。
しかし、バイメタル WAAM は課題に直面しています。異なる材料の物理的特性 (融点など) の違いにより、液滴移動が不安定になり、組成の不均一性や多孔性などの欠陥が生じる可能性があります。この研究では、レーザー- ハイブリッド エネルギー場を革新的に導入し、溶滴移動を安定化し、溶融プールのダイナミクスを強化して組成の均一化を促進し、同時に欠陥の形成を軽減することを目的としています。この研究では、体系的な実験と微小機構分析を通じて、AZ90 合金の低欠陥、高度に均質化された現場製造を成功裏に達成し、時効強化後の微細構造と機械的特性との定量的関係の解明に焦点を当て、高性能 WAAM マグネシウム合金の制御可能な製造のための重要な技術と理論的指針を提供します。-
図 3 は、レーザー-支援と非-レーザー-二線式 WAAM プロセス（レーザー-DWAAM および非レーザー DWAAM）での堆積層のマクロ構造と内部品質の比較を示しています。- -レーザーを使用していない-サンプルでは、アークの開始時に明らかな突起が見られ、断面の光学顕微鏡写真では、堆積方向に沿って多数の細孔が見られました。-対照的に、レーザー-DWAAM サンプルは壁の厚さが均一で、断面には目に見える細孔がほとんどありませんでした。-。この違いは、レーザー相乗効果を導入することの重要な利点を直感的に示しています。レーザー補助により、液滴移動挙動が著しく安定化し、蒸着の品質と均一性が効果的に向上し、高性能材料の製造の基礎が築かれます。-。
