01 Makalah Pendahuluan Pembuatan aditif busur kawat (WAAM) paduan magnesium berbiaya rendah telah lama dibatasi oleh kekuatan yang tidak memadai, terutama karena kesulitan dalam memproduksi kabel khusus dengan kandungan paduan tinggi. Studi ini mengusulkan strategi paduan -dual-WAAM berbantuan laser (laser-DWAAM) in-situ, yang berhasil menghasilkan paduan-Mg-9Al-0,4Zn (AZ90) yang sangat tahan lama dengan memadukan kawat utama berbahan dasar magnesium AZ31-dengan kawat bantu aluminium murni. Paduan AZ90 yang dioptimalkan, setelah perlakuan penuaan, mencapai peningkatan kekuatan luluh (YS) sekitar 80 MPa, yang pada akhirnya mencapai sifat komprehensif YS Lebih besar dari atau sama dengan 185 MPa, kekuatan tarik akhir (UTS) Lebih besar dari atau sama dengan 335 MPa, dan perpanjangan (EL) Lebih besar dari atau sama dengan 7%, menetapkan rekor kekuatan tertinggi untuk paduan magnesium seri WAAM AZ yang diketahui hingga saat ini. Mekanisme penguatan inti terletak pada pembentukan endapan -Mg17Al12 skala-berdensitas tinggi multi-skala, terutama yang memiliki orientasi non-basal (sudut ~35 derajat dan 90 derajat terhadap bidang dasar), yang dapat menyematkan slip dislokasi basal dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan presipitat basal. Pekerjaan ini membuka jalan baru untuk pembuatan aditif paduan magnesium dengan kandungan paduan tinggi.
02 Teks Lengkap Ikhtisar Paduan magnesium mempunyai kepentingan strategis yang signifikan dalam sektor kedirgantaraan karena kepadatannya yang rendah dan kekuatan spesifiknya yang tinggi. Teknologi WAAM, dengan efisiensi deposisi yang tinggi dan keamanan yang sangat baik, dianggap sebagai metode pilihan untuk pembuatan komponen paduan magnesium yang besar dan kompleks. Namun, aplikasi WAAM saat ini terutama berfokus pada paduan magnesium-rendah seperti Mg-3Al-1Zn (AZ31), yang kekuatannya tidak cukup untuk memenuhi persyaratan kinerja{11}}tinggi. Meningkatkan kandungan aluminium adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kekuatan, namun-paduan aluminium yang tinggi memiliki plastisitas yang buruk, sehingga sulit untuk menghasilkan kabel las yang berkualitas. Untuk mengatasi hambatan kawat las ini, penelitian ini mengembangkan teknik peleburan kawat ganda-penggabungan in-situ yang dibantu laser, melewati tantangan dalam memproduksi kabel las paduan tinggi, dan mencapai pembuatan paduan AZ90 dengan komposisi target melalui kontrol yang tepat terhadap kumpulan lelehan.
Namun, WAAM bimetalik menghadapi tantangan: perbedaan sifat fisik bahan yang berbeda (seperti titik leleh) dapat menyebabkan perpindahan tetesan yang tidak stabil, yang mengakibatkan cacat seperti ketidakhomogenan komposisi dan porositas. Studi ini secara inovatif memperkenalkan medan energi laser-hibrida busur, yang bertujuan untuk menstabilkan transfer tetesan, meningkatkan dinamika kumpulan lelehan untuk mendorong homogenisasi komposisi, dan secara bersamaan mengurangi pembentukan cacat. Melalui eksperimen sistematis dan analisis mekanisme mikro, penelitian ini berhasil mencapai produksi paduan AZ90 dengan cacat rendah dan sangat homogen di tempat, dan berfokus pada penjelasan hubungan kuantitatif antara struktur mikro setelah penguatan penuaan dan sifat mekanik, memberikan teknologi utama dan panduan teoretis untuk pembuatan paduan magnesium WAAM berkinerja tinggi yang dapat dikontrol.
Gambar 3 mengilustrasikan perbandingan struktur makro dan kualitas internal lapisan yang diendapkan dalam proses WAAM kabel-berbantuan laser dan non-laser-berbantuan-kawat (Laser-DWAAM dan Non-DWAAM laser). Sampel yang tidak dibantu laser-menunjukkan tonjolan yang jelas pada awal busur, dan mikrograf optik pada penampang-menunjukkan banyak pori di sepanjang arah pengendapan; sebaliknya, sampel Laser-DWAAM memiliki ketebalan dinding yang seragam dan hampir tidak ada pori-pori yang terlihat pada-penampangnya. Perbedaan ini secara intuitif menunjukkan keuntungan signifikan dari penerapan sinergi laser: bantuan laser secara nyata menstabilkan perilaku perpindahan tetesan dan secara efektif meningkatkan kualitas dan keseragaman pengendapan, sehingga meletakkan dasar bagi pembuatan material berperforma tinggi.
