研究人员利用电弧DED打印一个大型不锈钢压力容器

研究人员利用电弧直接能量沉积 (DED-Arc) 制造了一个大型不锈钢压力容器。该容器高 1600 毫米，直径 900 毫米，采用单道和多道技术组合制成，适用于不同的壁厚。

压力容器及其特点。（图片来源：拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学）

容器外壳的标称厚度为 5 毫米，采用单道工艺建造，而厚度高达 30 毫米的较厚封头则需要多道工艺。制造完成后，容器经过高达 111 巴的压力测试，以确保结构完整性。为了评估机械性能，对竣工和压力测试条件下的样品进行了拉伸和疲劳测试。

冶金分析将微观结构特征与机械性能关联起来，证实了容器的高质量。研究还包括 3D 扫描以验证尺寸精度。结果显示与 CAD 模型的偏差很小，平均偏差为 0.27 毫米，大多数点在 ±6 毫米以内。

通过硬度和显微硬度测量验证了容器的材料特性。压力测试结合数字图像相关 (DIC) 测试，在操作条件下表现出可靠的性能。对提取的试样进行的疲劳测试进一步验证了容器适用于高性能应用。

总体而言，研究表明 DED-Arc 可有效生产大型、高性能不锈钢压力容器，并强调了工艺优化对尺寸精度和机械性能的重要性。

您可以通过下方链接阅读完整的研究论文，题为“用线弧直接能量沉积制备大型不锈钢容器的制造和机械性能” 。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127524004180