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1. 316L不锈钢电弧增材制造轨迹规划与验证

李欢, 高振泽, 曾才有, 王磊磊, 李银银, 曾云

中国机械工程 2026, 37 (6): 1318-1324. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.06.005

摘要（354）

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选择具备多节点的典型复杂结构的316L奥氏体不锈钢汽车轮毂为对象开展电弧增材制造轨迹规划研究。首先在确定层重叠率和搭接系数的基础上，将车轮毂试件模型分解为多类薄壁及厚度的网格结构，并进行节点简化构成Euler回路；然后通过Fleury算法结合Euler回路理论得到优化的路径，同时采取复合路径填充方法规划了层间填充方式。最后通过不同层间的红外测温以及实时电弧与熔滴过渡的图像跟踪的对比验证了轨迹规划方法的合理性。结果表明，基于Fleury算法的轨迹规划所获得的316L奥氏体不锈钢电弧增材沉积件成形良好，复合填充方法下未出现局部填充不足的缺陷；规划路径中的电弧作用阶段占总过程的70.62%，有效避免了节点交叉，且熄弧次数比未规划时减少2次。层间温度历程相似，且每层的熔池过渡基本一致，说明所采用的轨迹规划方法基本合理。

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2. 热处理对激光定向能量沉积GH5188钴基合金微观组织与力学性能的影响

卢海飞, 王振宇, 罗开玉, 鲁金忠

中国机械工程 2026, 37 (6): 1305-1317. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.06.004

摘要（668）

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采用激光定向能量沉积（LDED）工艺制备了GH5188合金，研究了不同固溶处理温度对沉积层微观组织及力学性能的影响规律。结果表明，沉积态组织主要呈现外延生长的粗大柱状晶，基体为γ-Co相，晶界处富集M₂₃C₆共晶碳化物；固溶处理促进了溶质元素的偏聚，为再结晶提供了额外的形核位点，从而加速了再结晶过程并实现了晶粒细化；同时，沿晶界分布的粗大不规则γ-Co/M₂₃C₆共晶相被细化为弥散分布的颗粒状析出相，有效增强了沉淀强化效应。经1180 ℃保温1 h处理后，LDED成形GH5188合金获得了良好的强塑性匹配，极限抗拉强度和延伸率分别达到了857 MPa和42%。固溶处理能够有效改善沉积态组织中晶粒粗大及析出相分布不均的问题，从而提高LDED成形GH5188合金的力学性能。

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3. 熔滴复合电弧增材制造钢/铅双金属结构界面特性与剪切失效分析

李志强, 杜军, 崔骜, 万志豪

中国机械工程 2026, 37 (6): 1296-1304. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.06.003

摘要（403）

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针对目前国防装备领域钢/铅粘接结构存在黏结层易脱落、强度退化等问题，提出一种将熔滴沉积技术与钨极惰性气体（TIG）电弧焊接相结合的熔滴复合电弧增材制造新方法，以实现钢/铅结构的直接冶金结合。为检验钢/铅双金属结构成形试样的界面结合状态，开展了界面组织结构及力学性能表征测试。结果表明，钢/铅界面近熔池区域形成了Fe-Sn/Fe-Sb系金属间化合物（IMC），其IMC厚度从熔池中心向边缘非线性递减，熔池区域硬度峰值达到746HV；拉剪试样断裂位于铅合金侧，表明界面结合优异，最高剪切强度达49.6 MPa，高于工程应用标准（10 MPa）；失效分析发现断口呈现韧-脆性混合断裂特征，裂纹可能萌生于IMC层微孔聚集区以及界面残余应力集中区。

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4. 连续/脉冲激光定向能量沉积过程中热流输运及凝固行为的数值研究

陈正钢, 吴家柱, 王贵, 胡敏, 肖杰

中国机械工程 2026, 37 (6): 1281-1295. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.06.002

摘要（429）

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建立了激光定向能量沉积（L-DED）的三维热-流-凝固结合数值模型，通过实验和数值模拟方法研究了连续波（CW）与脉冲波（PW）激光沉积过程中的热流输运及动态凝固行为。结果表明：CW模式下熔池行为稳定，而PW模式下则发生周期性振荡的熔池行为，并诱发熔道发生重熔现象。在表面活性氧和硫的影响下，CW和PW模式下的熔池均形成向内的Marangoni流动。CW模式下的熔池仅经历约束凝固过程，具有相对稳定的凝固行为，其高的温度梯度（G）和低的凝固速率（S）导致晶粒最为粗大，其平均等轴晶等效直径分别为PW-25和PW-50模式的2.6倍和2倍。相比之下，PW模式的熔池交替经历约束凝固和自由凝固过程，以自由凝固为主，呈现出动态变化的凝固行为。在自由凝固阶段，低的温度梯度和高的凝固速率促进了晶粒细化。此外，高频PW模式抑制了约束凝固区和柱状晶向等轴晶转变，并在离散带处形成跨带柱状晶；而低频PW模式则扩大了以粗晶为主的约束凝固区。

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5. 直接能量沉积技术前沿：工艺创新和智能调控

伊浩, 张浩权, 曹华军

中国机械工程 2026, 37 (6): 1272-1280. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.06.001

摘要（487）

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系统梳理了直接能量沉积技术的最新研究进展，重点围绕多热源复合、材料供给创新、能量场调控以及人工智能驱动四个关键发展方向展开深入探讨。在多热源复合方面，激光-电弧等复合工艺通过不同热源之间的协同作用与互补机制有效兼顾了加工效率与成形精度。在材料供给方面，绞丝、多丝及丝粉协同等新型送料模式显著拓展了功能梯度材料与多主元合金的制备能力，为提高构件综合性能提供了材料基础。在能量场调控方面，借助脉冲调制、路径规划以及多物理场耦合等手段，实现了对熔池动态行为与微观组织结构的精确调控。在人工智能驱动方面，机器学习与其他数据驱动技术的融合，推动了直接能量沉积技术在工艺参数优化、缺陷智能诊断以及数字孪生系统构建等方面的智能化转型。

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