NiTi基形状回忆合金因为具有十分杰出的形状回忆效应和超弹性，在智能制作等范畴存在广泛使用。但是NiTi二元合金相变滞后较宽（25~50℃），作为驱动元件时灵敏度低、呼应速度慢。经过引进Cu元素制备NiTiCu三元合金能够有用缩小相变滞后（8～15℃）。因而本研讨意图为经过双丝电弧增材制作（T-WAAM）技能高效制备NiTiCu合金来处理相变滞后宽的问题。

  （1）使用T-WAAM技能完成了NiTi和Cu的原位合金化，成功制备了相变滞后窄（7.1℃）的NiTiCu合金。

  （2）依据高能同步X射线衍射（SXRD）对堆积态NiTiCu合金进行了物相结构剖析，确认了基体和分出相的体积分数和晶格参数。

  （3）剖析了堆积态NiTiCu合金的微观安排、化学成分、力学功能和相变行为，验证了元素的精确均匀性。

  本研讨以NiTi丝和Cu丝为质料，选用T-WAAM技能制备了NiTiCu堆积薄壁。T-WAAM设备首要由ABB 1410六轴机器人、超高频脉冲TIG焊接电源及焊枪、双丝送丝体系和氩气屏蔽罩组成。首要选用直流TIG对TA1基板进行预热，预热电流为100A，预热焊枪移动速度为100mm/min。高纯氩气(99.99%)气流量为15L/min。预热后，依据Cu预设份额设置NiTi丝和Cu丝的送丝速度别离为2200和240mm/min，使用超高频脉冲TIG热源在基板上堆积NiTiCu合金。选用OM、SEM、EDS对堆积态NiTiCu合金的微观安排和化学成分进行了剖析；使用SXRD和DSC别离表征了NiTiCu合金的物相结构和相变行为；对堆积态NiTiCu合金的显微硬度和拉伸功能进行了测验。

  经过T-WAAM制备的堆积态NiTiCu合金成形质量杰出，其微观安排依据堆积资料内部方位的不同可分为柱状、等轴状和针状晶粒。显微硬度从榜首层到第三层逐步升高，均匀显微硬度值别离为320.9、371.3和416.4HV0.5。堆积态NiTiCu第二层中心的Ti、Ni、Cu含量别离为44.33，34.86，20.80at.%，依据双丝送丝速度比，Cu的预设份额为20at.%，能确认Cu含量与预设份额是共同的。基体B2和B19相的体积分数别离为57.9%和39.2%，分出相CuTi、Cu2Ti和Ti(Ni, Cu)2的体积分数别离为1.35%、0.97%和0.58%，标明B2和B19相在NiTiCu中占主导地位。依据核算的晶格参数，确认马氏体相为B19晶体结构。堆积态NiTiCu的拉伸强度为232±11MPa，开裂应变为3.7%±0.7%。NiTiCu的Ms值比NiTi的Ms值高78℃，相变滞后从24.4℃缩小为7.1℃，标明Cu的参加提高了相变温度而且窄化了相变滞后。

  堆积态NiTiCu合金成形杰出，其微观安排表现为柱状、等轴状和针状。显微硬度从榜首层到第三层逐步升高。Cu含量为20.80at.%，与预设份额根本共同。Cu基分出相构成标明成功完成了Cu与NiTi的原位合金化。依据SXRD确认了B2和B19相的主导地位，以及马氏体相为B19晶体结构，而且存在择优取向。高的Cu含量及富Cu脆性相导致力学功能较差。堆积态NiTiCu只阅历了B2-B19一步相变，且Cu的参加使相变滞后从24.4℃缩小到7.1℃，验证了使用T-WAAM技能制备窄相变滞后NiTiCu合金的可行性。

  本研讨供给了一种使用T-WAAM制备窄相变滞后NiTiCu合金的新办法，依据此办法可制备不同第三元素含量的NiTi基三元合金，拓宽了T-WAAM在调控NiTi基三元合金的相变行为方面的潜力，为使用T-WAAM技能高效制备相变行为可控的NiTi基三元合金奠定了根底，有望完成在智能机器人和杂乱驱动设备等范畴的立异使用。

  曾志（团队带头人），电子科技大学教授、博士生导师。四川省杰出青年科学基金获得者，当选天府英才方案、四川省科学和技能带头人后备人选，我国焊接学会焊接力学及结构设计与制作专业委员会委员。掌管国家天然科学基金、国防根底科研项目、军委装发部共用技能、范畴基金、四川省严重科学技能专项等20余项国家级/省部级科研项目。在Additive Manufacturing、Acta Materialia、Materials & Design等期刊宣布SCI论文80余篇（ESI热门/高被引论文8篇），他引1500余次；授权国家发明专利16项，软件著作权4项；获四川省科学技能进步二等奖2项和三等奖1项。

  陈龙（榜首作者），电子科技大学机械与电气工程学院博士研讨生，首要研讨方向为电弧增材制作NiTi基形状回忆合金工艺研讨与激光加工改性等。先后在Additive Manufacturing、Journal of Manufacturing Processes、Materials and Design、航空制作技能等国内外期刊宣布论文5篇，作为参加人已授权发明专利5项，参加国家天然基金面上项目和省部级项目等课题3项。

  团队首要研讨方向：轻质合金、形状回忆合金的增材制作与激光加工，数值仿真与建模。

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