SYSWELD仿真焊接堆积圆形件

第1章绪论1.1课题背景及意义增材制造技术（AdditiveManufacturing，AM）是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法[1]。随着研究人员对AM技术不断深入研究，AM技术的应用领域也从最初的塑料件到用金属、陶瓷级复合材料等材料进行简单到复杂的零件制造。电弧增材制造(WireandArcAdditiveManufacturing，WAAM)是目前最为低成本和高效率的增材制造技术，根据热源的不同将其划分为三类：熔化极气体保护焊(GasMetalArcWelding，GMAW)、钨极惰性气体保护焊(GasTungstenArcWelding，GTAW)和等离子弧焊(PlasmaArcWelding，PAW)。这三类电弧都能在工件和电极之间产生很高的热量并熔化金属，同时在堆积过程中还使用保护气体以保护金属熔滴[2]。与铸造、锻造工艺相比，它无需模具，整体制造周期短，柔性化程度高，能够实现数字化、智能化和并行化制造。研究测试表明，电弧增材制造零件比铸件的显微组织及力学性能优异;零件性能达到甚至超过锻件，而且比锻造节约材料，尤其是贵重金属材料[3，4]。在电弧增材制造中，堆积模式主要有单层单道、单层多道、多层单道和多层多道这四种基本类型，单层的情况多用于金属熔覆，而零件堆积成形主要是多层单道(薄壁构件)和多层多道(实体构件)。SYSWELD的开发最初就是为焊接而生，20世纪末的核工业的焊接工艺有着非常复杂的物理现象，为此法国FCI公司和ESI公司共同开展SYSWELD的开发工作。而在热处理的过程中与焊接有许多相似的物理现象，故SYSWELD又被研发人员深入研究开发，应用于热处理领域，随着软件的完善，被迅速应用于各个工业领域。SYSWELD完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算，允许考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。在具体计算中，分两步进行，首先实现温度和晶相组织的计算，然后进行机械力的计算。在机械力计算中，已经充分考虑了第一步计算的结果，如残余应力和应变的影响。本课题运用有限元软件SYSWELD分析圆柱型零件增材制造后的温度场计算并利用热电偶测量特征位置温度，并基于测量数据来验证和修正有限元计算。通过与实验数据分析对比，获得关于工艺参数对成形零件的成形尺寸和成形质量的影响规律。1.2电弧增材制造研究现状及SYSWELD的使用现状1.2.1国外基本现状Xiong等[5]在基于GMAW快速成型中，结合计算机视觉传感系统和图片处理技术，在堆积过程中实时监测焊道几何尺寸，采用分段神经元自学习控制器实现了在线调整焊接参数，以达到实时控制焊道成形的效果。Zhao等人[6]利用有限元分析法研究GMAW增材制造过程中复杂的热应力和残余应力问题。Ma等人[7]采用GTAW工艺与原位合金法结合的方式进行增材制造铝化钛合金，并研究了层间温度对成形件的影响。测试结果表明，随着层间温度的改变，显微结构和组织成分并无明显变化，但当层间温度从100℃C升高到400℃C时，α2相体积分数由于冷却速度降低而减小，组织的显微硬度值也因此变小；层间温度进一步升高到500℃时则只会使脆α2相和显微硬度值略微下降。因此最适合的层间温度为400℃，可用于生产无裂纹组分结构。克兰菲尔德大学Martina等人[8]通过研究工艺参数对多层单道壁厚和层高的影响规律，建立了焊接速度、送丝速度、焊接电流等工艺参数与几何尺寸精度之间的关系式。LinJianjun等人[9]在Ti-6Al-4V薄壁零件的制备试验中发现，随沉积过程中每个焊道热输入的降低，成型件平均屈服强度(YS)、抗拉强度(UTS)和断后伸长率均有明显提升。Jonas等人[10]研究了激光对电弧增材制造熔池影响，结果表明激光可以明显平稳熔池表面轮廓，平均波动减少35%以上。AADeshpande[11]在SYSWELD中对TIG焊进行焊接模拟，提出焊接模型的准确性主要取决于热源模型以及材料热物理性质。Rybicki[12]等人通过建立轴对称的热弹塑性有限元模型在SYSWELD对304不锈钢进行焊接模拟，获得了焊接接头附近的残余应力大小及分布情况。1.2.2国内研究现状国内研究电弧增材制造的主要是由拥有研究能力的高校的老师和学生进行。北京航空航天大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学等单位针对电弧增材宏观尺寸精度、微观组织特征及力学性能等方面开展了系统的研究，并用SYSWELD进行模拟分析。北京航空航天大学孙汝剑等人[13]研究了激光冲击对电弧增材后2319铝合金微观组织演变规律，发现激光冲击能在材料内部产生大量高密度位错，同时形成较深的残余压应力层。华南理工大学的任香香等人[14]研究了不同填充速度的不锈钢冷金属过渡电弧增材制造试验，实施了构件不同位置的拉伸试验并且分析了断口形貌，探讨了构件微观组织特征。结果显示冷金属过渡电弧增材制造是一种可行的金属增材制造工艺;随着送丝速度增加，扫描的热输入增加，抗拉强度降低。2007年陈玉华，王勇[16]采用焊接过程数值模拟软件SYSWELD建立模型，以水为运行介质，对X70管道在役焊接粗晶区的热循环进行了数值模拟，探讨了介质流速、管道壁厚和焊接热输入等因素对在役焊接热循环的影响规律，并对数值模拟结果进行了验证。2020年王晓明，常青等人[17]发表对Al-Si系铝合金电弧增材制造成形机理及性能评价。采用了电弧增材制造技术和Al-Si-Cr-Er焊丝在铝合金板上进行了单层多道，多层单道和多层多道的焊接。经过各种仪器的观察测试发现，焊件平均强度较高，且抗腐蚀能力有所增强。杨怀德、贾世童等人[18]用焊接专业软件SYSWELD对Q345D结构钢的T型接头焊接进行应力场模拟,重点考察焊接过程中应力场分布及分析形成该应力场的原因,通过TIG焊接试验验证模拟结果,为工程实际应用提供了理论依据。李智钟、周建平等[19]人采用双椭球体热源分布模型,基于SYSWELD软件平台,对常用的暖气运输管道中T形管焊接过程进行数值模拟仿真.1.3主要研究内容本课题研究过程中，实验采用的是以电弧为热源的直流MAG焊，以316L丝材为原料，进行WAAM(丝材电弧增材制造)技术控形控性研究。首先，进行单道单层实验，选定成形较好的焊接参数，包括焊接电流，焊接速度，熄弧电流等。然后再进行圆形零件电弧增材制造堆积，通过控制焊接时的层间温度来进研究层间温度都电弧增材制造圆形零件的形貌和尺寸影响。然后先用SYSWELD建好模型，进行网格划分，设置焊接轨迹和热传导面、各板块定义好后，将焊接参数输入和夹持情况定义好后，进行参数求解，不仅能仿真得到焊接温度场，还能得到应力情况。本文主要研究内容为：工艺参数对单层单道形貌质量的影响：研究了焊接时焊接电流，堆积速度，熄弧时间对单层单道的宏观形状的影响。研究单层单道的成形形貌为多层单道堆积时获得成形美观奠定了基础。研究层间温度对多层单道成形零件的影响：通过控制层间温度来研究层间温度对多层单道堆积起来的圆形零件的形貌影响并用热电偶测量温度获得热循环曲线与SYSWELD软件仿真结果进行对比。用SYSWELD进行仿真并获得计算结果：用visual-viewer查看模拟结果中圆形零件的温度场、应力场及变形情况。研究方案和实验方案本章主要介绍有关本此实验用到的设备、方法和整体的研究方案。2.1整体实验方案本实验采用熔化极气体保护焊（MAG焊)，保护气体为80%的Ar气和20%的CO2，用来进行电弧增材制造（WAAM）技术控形控性的研究，分析了诸多的工艺参数对成形件形貌质量、微观组织的影响。实验过程可介绍如下：第一步研究堆积电流、堆积速度对单层单道的成形工艺影响第二步通过第一步得到的结果选择合适的电流和速度，通过控制层间温度来研究层间温度对多层单道圆形件的成形工艺的影响。SYSWELD仿真后与实验所得到数据进行对比分析。2.2实验材料及设备此次研究实验都是以直径1.2mm的316L丝材为原料，基板为Q235低碳钢。其名义化学成分如表2-1所示。实验平台主要由日本松下公司生产的PanasonicYA-1六轴焊接机器人、PanasonicYD-350GLW型熔化极气体保护焊机和送丝机、手持式Fluent红外热成像仪等硬件组成，如图2-1所示，在单层单道和多层多道实验过程中，选取尺寸为250mm×100mm×4mm的Q235板材为基板，用砂轮机打磨表面后，将其固定在冷却板上，冷却板是用于加强基板的散热能力，增大成形件热积累量的散热速度来使得层间温度能较快的冷却到实验方案的温度。在多层单道堆积过程中，通过手持式Fluent红外热成像仪监测堆积层表面温度的变化，并将成形件中间位置区域的表面温度作为层间温度值。表2-2是直流MAG焊机的固定工艺参数。成分CCrNiMnPSMoSiFe含量0.02319.0312.411.60≤0.035≤0.032.300.74余量表2-1焊丝的化学成分(wt.%)图2-1实验平台（右图为机器人控制柜）表2-2MAG-WAAM实验中的其它工艺参数焊丝干伸长12mm保护气体流量16L/min保护气体80%Ar+20%CO2喷嘴到工件的距离15mm2.3实验方案和方法2.3.1单层单道的成形实验本部分设计了11组实验，每组工艺参数下焊道的堆积长度为70mm。观察了堆积电流与焊速对单层单道形貌的影响，实验结果如图2-2所示。1cm1cm图2-2单道单层焊道图实验的工艺参数及结果如表2-3所示，成形较好的两组中，堆积电流为100A的组焊道较细，而另一组较宽，便于堆积，故本实验选取了120A、0.3m/min的参数来进行多层单道堆积。表2-3单层单道焊接实验参数及结果组号堆积电流（A）堆积速度（m/min）成形情况11000.3成形良好21000.35成形一般31000.4成形较差41000.45成形一般51000.5成形一般61000.55成形较差71200.2成形较差81200.25成形一般91200.3成形良好101200.35成形一般111200.4成形一般2.3.2堆积圆柱形零件实验本部分通过单层单道实验，选择适合的堆积速度，堆积电流，再设计3组实验，采用的层间温度分别是40℃、70℃、100℃，具体参数如表2-4所示，采用控制变量法，研究层间温度对圆形堆积件的形貌影响。研究时，因为单层单道和多层单道的区别，所以用焊接机器人焊接时，可采用微调熄弧时间来达到更加美观的效果。表2-4堆积圆柱形零件焊接参数组号层间温度焊接电流焊接速度140℃120A0.3m/min270℃120A0.3m/min3100℃120A0.3m/min2.3.3热电偶测量成形件的热循环实验热电偶是一种较为常用来测量热循环曲线的无源传感器件，热电偶测量温度主要是通过热电偶的热电动势。其热电动势是因为存在着由于两不同的导体连接所产生的接触电动势和导体自身受温度影响的温差电动势。实验过程及方法:首先采用一定的焊接参数堆积圆形4-5层，再用机器往下切割得到一个坡口，深度为6mm，将热电偶放入其中，然后用焊接机器人焊接填充坡口，注意查看热电偶是否被烧断，若热电偶正常，则继续采用相同的焊接参数继续堆焊，控制层间温度至所预定的温度，本文采用层间温度约40℃。然后将热电偶与KRM1000数据采集记录仪2-2如图所示连接好。安装完毕后，打开数据采集记录仪，再进行焊接。图2-2KRM100数据采集记录仪2.4检测分析方法使用SYSWELD对堆积的圆柱形件进行仿真模拟计算，利用热电偶测量的到热循环曲线与SYSWELD仿真得到热循环曲线进行比较，既验证了有限元的计算，又能通过分析曲线不同之处，分析实验过程。第3章SYSWELD仿真焊接堆积圆形件对堆积圆形件进行模拟分析前提是要创建圆形件的有限元模型，本文先对圆形件的有限元模型进行建立，再进行焊接过程的模拟以及进行计算。3.1圆形件有限元模型的创建3.1.1分析前处理本文先在UG中建立其三维模型，再将模型导入到visualmesh中进行网格划分。建模时忽略圆形堆积件焊接过程中因焊接电流，焊接速度等参数引起的层高不同。该模型在厚4mm的基板上堆积，如图3-1所示。该基板长为250mm，宽为110mm，焊缝设计与实验一致，圆形半径为30mm。。图3-1导入模型3.1.2网格的划分网格划分是焊接模拟中最重要的部分，网格划分的质量会影响求解精度以及求解时间，因此在划分网格的时候，必须要兼顾计算精度和效率，此时就会采用均匀和非均匀两种网格。在焊接熔池以及焊接热影响区是温度场分析最为重要的部分，所以在此区域的网格均匀且密集，远离熔池及热影响区的部分对分析影响不大，因此网格较为稀疏。这样既可以保证圆形件主要部分的计算精度，又可以减少整体的节点个数减少计算时间。本文研究的是电弧增材制造圆形件，共划分11661个节点，113366个单元，其中二维网格单元102956个，如图3-2所示。图3-2网格划分3.2焊接模拟过程3.2.1焊接轨迹及热传导面的确定模型网格划分好以后，启动SYSWELD中的焊接平台Visual-weld。先进行焊接轨迹的确定，一条为焊接线(Weldline)，一条为参考线(Referenceline)，需要注意的是焊接线和参考线的节点选取有先后之分，参考线选取位于焊接线外侧，则表示热源从上往下焊接，选取位于焊接线内侧，则表示热源从下往上焊接，根据实验时焊枪是从上往下进行焊接，所以参考线选择应位于外侧。焊接线和参考线都是被离散的线，它们都是点的集合，每个点都有一一对应的关系，随意设置，可能导致热源在工作表面移动，火苗对着空气。所以先选择焊接线节点，再选择参考线节点。如图3-3所示彩色的线就是参考线和焊接线。焊接轨迹设定后，就要创建热传导面，该模型模拟的是堆焊过程，所以堆积的每一层都是热传导面如图3-4所示，但堆积是一个逐层增加的过程，所以热传导面也是要设置成逐层变化的过程。图3-3焊接轨迹线图3-4第15层传热面3.2.2焊接参数的选定焊接接头的填充材料为316L不锈钢，基板材料由于SYSWELD材料库中没有Q235材料，而新建材料库及其繁琐、困难，于是选择性能参数相近的S355J2G3材料。焊接工艺类型选择为一般弧焊(GeneralArc)。热源选择为ARC，焊接热源模型是实现焊接过程数值模拟的前提条件，SYSWELD软件提供了三种模型，分别是2D高斯热源、双椭球热源模型和3D高斯热源模型，本次实验采取的为MAG焊，为常规弧焊，因此选择双椭球热源模型。基板为Q235低碳钢，焊接性较好，不需要进行预热，初始温度设置为室温20℃。根据实验时采取的参数，焊速为5mm/s，焊接效率1.0，功率比为1.2，总共堆积15层。冷却条件设置为空冷。如图3-5所示。图3-5参数设置（a焊接材料b焊接热源及焊速c焊接效率及功率比d冷却条件)焊接参数调节完后，设置好焊接中的夹持条件，选定创建模型的夹持点集的FREE_CLAMP为非夹持，15YU60AN_CLAMP为Z方向上的刚性夹持（Rigid）如图3-6所示。图3-6夹持条件设定3.2.3结果计算并分析完成参数输入，选择热-金相和机械分析，生成计算输入数据文件后，导入到工作目录，检查是否出现错误。然后进入到计算管理进行计算。计算后，切换到Viewer平台查看结果。首先可以观察焊接的动画图，然后获取模型的热循环曲线，如图3-7所示。焊接速度为5mm/s时，多道熔覆层的第15层熔覆到最后(8106s)时刻,熔覆层温度场处于准稳定状态时的熔覆层温度场分布图。由图可知,整个熔池形状类似于二分之一“椭球”形,熔池中部(即热源中心)温度很高。图3-7熔池分布利用SYSWELD中生成动画的功能,可以显示出整个焊接过程中温度场的变化情况。从图3-8中能很清楚的看到焊接过程整个温度场的动态变化情况。从图中可以发现，在刚开始，焊缝温度迅速升高，但不稳定，随着热源的移动,焊件上各点的温度随时间而变化，温度逐渐趋于稳定，在焊接结束阶段，温度慢慢降低，随着冷却时间的延长会逐渐冷却到要求的40℃，然后再进行下一道的焊接。图3-8层间温度为40℃时各个时刻第一层的温度场分布（a）焊接1.6s时（b）焊接16.6s时（c）焊接36.7s（d）焊接578s如图3-9所示，被测点位于第三层上，熔覆过程中热源沿工件移动时,熔覆层表面上某点温度由低而高,达到最高值后,又由高而低,随时间而变化，每一个峰代表热源又重新靠近被测点;冷却时,各点温度逐渐趋于我们所需要的层间温度值。随着层高越来越高，热源到达被测点的位置越来越远，因为此时被测点是通过热传导来使被测点的温度升高,其达到的峰值温度也是慢慢降低并逐渐低于熔池温度。图3-9第三层焊接动画及热循环曲线图图3-10层间温度分别为40℃、70℃、100℃的温度场(a40℃图b70℃图c100℃图）如图3-10所示，层间温度为40℃、70℃、100℃的温度场的最高温度分别为2589.49℃、2593.36℃、2631.41℃。这说明随着层间温度的升高，零件散热会变慢，将会使最高温度升高。图3-11层间温度分别为40℃、70℃、100℃的应力图(a40℃图b70℃图c100℃图）如图3-11所示，基板焊接处的应力明显大于其它处，焊接热影响区的应力明显大于远离热影响区的应力。焊接时，每焊一层都会使得工件两侧以焊缝为中心向上发生弯曲，多次弯曲作用引起的拉伸塑性变形积累造成焊缝根部发生应变硬化，应力不断升高,另外从图中观察发现，随着层间温度的增加，工件室温下的应力分布范围略微有所增大，但焊缝附近峰值应力值及分布范围有所降低。图3-12层间温度分别为40℃、70℃、100℃的变形图(a40℃图b70℃图c100℃图）如图3-12所示，根据变形图，焊缝区的变形明显大于其它处，若无夹持冷却至室温，基板肯定会发生弯曲，且为两端高，中间低，故两端需要刚性夹持。40℃、70℃、100℃的最大变形量分别为4.982mm、4.611mm、4.589mm，变形量随层间温度的增大而减小。图3-13层间温度为40℃时边缘、焊缝和中间点的变形量在平板上堆焊时，金属基板的刚性由结构的截面、形状和尺寸大小决定，而结构在焊接变形过程中是可变的，即为变拘束结构，所以随拘束度的增加，焊接残余应力增加，焊接变形相应减少。如图3-13所示，越靠近夹持区即远离焊缝的边缘处，变形越小，焊缝区居中，基板的中心位置离夹持位置最远，变形量最大。本章仿真结论小结：（1）层间温度越高，焊缝的温度越高。（2）基板焊接处的应力明显大于其它处，若无夹持冷却至室温，基板肯定会发生弯曲，且为两端高，中间低。（3）层间温度越高，焊缝区的变形量越小。（4）基板中间区域的变形量大于边缘位置的变形量。 第四章实验结果及与仿真对比总结本章首先对实验得到的形貌图进行总结并分析，其次将热电偶测量得到的热循环曲线与仿真得到的热循环曲线进行比较分析。4.1圆柱堆积件实验结果及分析通过控制层间温度，选用焊接速度为5mm/s、焊接电流为120A的焊接参数，通过对焊接过程中的熄弧时间进行微调，以求获得美观的直径为60mm的圆柱形焊接堆积件。层间温度分别采用的是40℃、70℃、100℃。实验结果依次如图4-1，4-2，4-3所示。每一个堆积件都堆积了20层。实验结果：第一组圆形件：H=32.5mm，形貌较差，层间温度为40℃，从整体看，熔敷层出现了台阶效应，影响到外观。第二组圆形件：H=35.20mm。形貌较好，层间温度为70℃，相应冷却到70℃的时间越短，台阶效果越不明显。第三组圆形件：H=37.26mm。形貌最好，层间温度为100℃，冷却时间较短，成形好，高度较为平均，分析：第一件堆积层间温度较低，且开了冷却水，前几层的冷却速度很快，原子扩散的时间短，越往上堆积，层数越高，冷却到40℃的时间越长，原子扩散的时间越长，易形成台阶效果。焊件高度的高度依次增加，是因为层间温度增加，熔池原子扩散的时间减短。baba图4-140℃层间温度20层堆积图（a俯视图b正视图）cdcd4-270℃层间温度20层堆积图（c俯视图d正视图）efef4-3100℃层间温度20层堆积图（e俯视图f正视图）4.2热电偶测量组与仿真对比热电偶的放置位置为第3层，开始测量位置为第7层，选用的是5mm/s的焊速和120A的焊接电流。层间温度为40℃，层间温度低，越往上堆积，冷却到层间温度的时间越长，堆积花费的时间也越多。仿真与实验的热循环曲线放置在一起如图4-4所示，分析比较：（1）实验组与仿真的曲线十分相似，只是因为热电偶放置的位置离开始测量的层数较远，所以峰值温度较低，这是因为热电偶放置过近也会导致焊接时将热电偶熔断，测试热电偶不被熔断需要花费较多的时间，故将热电偶放置在较低处。（2）由于仿真模拟得到的是从第三层的点直接得到的，而实验是从第7层开始得到热循环曲线，从仿真的图看到的第五个波峰为实验的第一个波峰，可以观察得到最高温度十分相近，且曲线的摆动也很相似，说明仿真说成功的。（3）细细观察会发现实验组的热循环曲线有些许出现双峰现象，这是由于焊接时焊接起弧点处的热影响区影响到热电偶处的温度测量。但总体来说，实验与仿真热循环曲线的相似度是非常高的。图4-4实验与仿真的热循环曲线图第五章结论本文在电弧增材制造的基础上，以研究影响典型零件中的圆形堆积件的形貌为目的，实验依次研究了单层单道和多层单道实验的成形形貌。本次实验采用80%Ar+20%CO2为保护气体的电弧增材制造技术，以不锈钢为填充材料。实验方法为通过改变电流，焊速来从单层单道选择成形美观的一组数据进行多层单道零件的堆积，而多层单道零件则通过控制其层间温度来进行实验。将实验得到的数据与用SYSWELD软件仿真获得的数据进行对比，获得仿真与实验的差别。最终得到的结论如下一定的焊接参数不变，层间温度越高，相同层数堆积的高度也越高，层间温度越高，冷却到相应的温度时间越短，原子扩散的时间越短。仿真的热循环曲线与实验的热循环曲线十分相近，说明仿真模型的数据与实际数据也是十分相近。由仿真可知：层间温度越高，冷却时间越短，温度场的最高温度越高，焊缝变形量也越少。从仿真的应力图和变形图可以得到：堆焊时，焊缝根部发生应变硬化，堆焊过程中应力不断增大，而焊缝变形量随焊接残余应力越大和拘束件的拘束度越高，变形量越小。综上所诉，电弧增材制造圆形零件的形貌，层间温度对其的影响是温度越高，形貌越好。仿真可以用来预测温度场、应力场及变形，通过仿真能提前优化实验，从而获得形貌更好的堆积件。参考文献[1]李涤尘，田小永，王永信，卢秉恒.增材制造技术的发展[J].电加工与模具，2012(S1):20-22.[2]Xu，Dhokia，Colegrove，McAndrew，Williams，Henstridge，Newman.Realisationofamulti-sensorframeworkforprocessmonitoringofthewirearcadditivemanufacturinginproducingTi-6Al-4Vparts[J].InternationalJournalofComputerIntegratedManufacturing，2018，31(8).[3]田彩兰，陈济轮，董鹏，何京文，王耀江.国外电弧增材制造技术的研究现状及展望[J].航天制造技术，2015(02):57-60.[4]BERNARDA，TAILLANDIERG，KARUNAKARANKP.Evolutionsofrapidproductdevelopmentwithrapidmanufacturing:conceptsandapplications[J].InternationalJournalofRapidManufacturing，2009，1(1):3.[5]JunXiong,GuangjunZhang,ZhilongQiu,YongzheLi.Vision-sensingandbeadwidthcontrolofasingle-beadmulti-layerpart:materialandenergysavingsinGMAW-basedrapidmanufacturing[J].JournalofCleanerProduction,2013,41.[6]HuihuiZhao，GuangjunZhang，ZiqiangYin，LinWu.A3Ddynamicanalysisofthermalbehaviorduringsingle-passmulti-layerweld-basedrapidprototyping[J].JournalofMaterialsProcessingTech.，2010，211(3).[7]YanMa，DominicCuiuri，ChenShen，HuijunLi，ZengxiPan.Effectofinterpasstemperatureonin-situalloyingandadditivemanufacturingoftitaniumaluminidesusinggastungstenarcwelding[J].AdditiveManufacturing，2015，8.[8]F.Martina，J.Mehnen，S.W.Williams，P.Colegrove，F.Wang.InvestigationofthebenefitsofplasmadepositionfortheadditivelayermanufactureofTi–6Al–4V[J].JournalofMaterialsProcessingTech.，2012，212(6).[9]LinJ，LüY，LiuY，etal.MicrostructuralevolutionandmechanicalpropertyofTi6Al4Vwalldepositedbycontinuousplasmaarcadditivemanufacturingwithoutpostheattreatm［J］..JournaloftheMechanicalBehaviorofBiomedicalMaterials，2017，69:19－29．[10]JonasNäsström，FrankBrückner，AlexanderFHKaplan.Measuringtheeffectsofalaserbeamonmeltpoolfluctuationinarcadditivemanufacturing[J].RapidPrototy