Всесторонний обзор аддитивного производства металлических функционально-градиентных материалов методом дуговой наплавки проволокой

Функционально-градиентные материалы представляют собой многофункциональные материалы с пространственными изменениями состава и микроструктуры, предназначенными для управления изменениями функциональных свойств, таких как механические, тепловые и структурные свойства. Они широко применяются в аэрокосмической отрасли, здравоохранении, автомобилестроении и различных других промышленных областях. Современные методы аддитивного производства, такие как аддитивное производство методом дуговой наплавки проволокой, позволяют изготавливать детали сложной формы с постепенными изменениями состава и микроструктуры, а также с заданными многофункциональными свойствами материала послойным способом. Металлические функционально-градиентные материалы в последние годы интенсивно исследуются для достижения высоких прочностных и пластических характеристик, хорошей термической стабильности, а также высокой стойкости к окислению и износу. Поэтому аддитивное производство зарекомендовало себя как один из наиболее важных методов изготовления металлических функционально-градиентных материалов. В данной статье представлен углубленный обзор современных передовых разработок в области аддитивного производства металлических функционально-градиентных материалов методом дуговой наплавки проволокой, а также сформировано комплексное представление для исследователей, инженеров и специалистов промышленности о потенциале, проблемах и возможностях, связанных с этой технологией. Кроме того, рассматриваются технологические параметры, необходимые для оптимизации и анализа механических свойств, микроструктуры и коррозионного поведения металлических функционально-градиентных материалов. Результаты ранних исследований потенциала аддитивного производства методом дуговой наплавки проволокой для получения различных сплавов и сочетаний металлов в изделиях разнообразной геометрии демонстрируют многочисленные преимущества этой перспективной производственной технологии, хотя для обоснования ее коммерческого применения необходимы дальнейшие исследования. На основе современных результатов и выявленных проблем предложены перспективные направления дальнейших исследований.