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2021 年度 実績報告書

ワイヤーと粉末のプラズマアークによる溶融積層技術の開発とγ-TiAl合金の製造

研究課題

研究課題/領域番号 21F31063
研究機関大阪大学

研究代表者

麻 寧緒  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (10263328)

研究分担者 WU DONGSHENG  大阪大学, 接合科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-07-28 – 2023-03-31
キーワードアークワイヤ積層 / チタン / アルミ / チタンとアルミの合金化 / 熱流動数値解析 / 高速カメラ観察
研究実績の概要

アークワイヤ積層によるチタンとアルミの流動および混合現象を、熱流体マルチフィジカル解析モデルで数値シミュレーションし、その成果を国際ジャーナルInternational Journal of Thermal Scienceに投稿した。
A multi-physical numerical model considering the dissimilar wire feeding and melting, and element mixing is developed, and a high-speed video camera is adopted to investigate the wire transfer behaviors in WAAM of a γ-TiAl alloy.The Ti and Al elements can be transferred to the molten pool through a liquid TiAl bridge. The wetting angle of the liquid TiAl metal on the Ti wire surface can be used to predict the possibility of the liquid TiAl bridge breakup.The surface tension causes backward flow and growth of a liquid TiAl droplet,and thus suppresses the droplet transfer.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

数値解析による研究は、コロナ伝染の影響を殆ど受けずに進めました結果、おおむね順調に進展した結果に繋がった。

今後の研究の推進方策

今年度で、数値解析を重点に置きながら、現象観察および性能評価について実験検証を行う予定です。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Multi-physical modelling of alloy element transportation in wire arc additive manufacturing of a γ-TiAl alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Jianwen Xin, Dongsheng Wu, Chen Shen, Lin Wang, Xueming Hua, Ninshu Ma, Shinichi Tashiro, Manabu Tanaka
    • 雑誌名

      International Journal of Thermal Sciences

      巻: 179 ページ: 107641

    • DOI

      10.1016/j.ijthermalsci.2022.107641

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] γ-TiAl材のプラズマアーク積層造形における残留応力の制御2022

    • 著者名/発表者名
      呉 東升, 麻寧緒,胡磊,華学明
    • 学会等名
      2022年度溶接学会春季全国大会
  • [学会発表] γ-TiAl 材のプラズマアーク積層造形中における合金要素の流動現象2021

    • 著者名/発表者名
      呉東升,麻寧緒,田代真一,田中学,華学明
    • 学会等名
      2021年度溶接学会秋季全国大会

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公開日: 2022-12-28  

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