近期，我校工程技术实训中心机械工程系于鹏副教授与天津理工大学田银宝博士等合作，在增材制造领域国际顶级期刊《Virtual and Physical Prototyping》上在线发表题为“Microstructure and properties of Ni–Ti–Cu alloy fabricated in situ by treble-wire arc additive manufacturing”的研究论文。《Virtual and Physical Prototyping》期刊为中科院、JCR双一区期刊，2024年影响因子10.2。于鹏副教授为论文第一作者，南京工业职业技术大学为第二完成单位。
团队研究了通过三丝电弧增材制造（T-WAAM）技术原位合金化制备Ni-Ti-Cu合金的微观结构和性能。本研究使用纯Ni、Ti和Cu焊丝作为原料，制备Ti50Ni45Cu5、Ti50Ni35Cu15和Ti50Ni25Cu25三种合金。通过差示扫描量热法（DSC）和拉伸试验分析了合金的相变行为与力学性能，发现Cu含量增加导致相变温度升高，从5 at.%的30°C增至25 at.%的62°C。同时，合金的抗拉强度与塑性在Cu含量为15 at.%时达到最佳。在此基础上，研究团队通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析，发现Cu的固溶和析出相（如CuTi2）对合金的力学性能有显著影响，适量的Cu含量（15 at.%）能够显著提高合金的强度和应变，但过高的Cu含量（25 at.%）会导致合金脆性增加。本研究通过T-WAAM技术成功实现了低成本、高效制备复杂形状Ni–Ti–Cu合金试样，未来，研究团队将探索不同工艺参数对合金微观结构的影响，并基于实验结果进一步优化Ni–Ti–Cu合金的力学性能。
该研究工作得到江苏省“双创博士”创新项目和南京工业职业技术大学人才引进基金项目资助。
于鹏，副教授，江苏省“双创”博士，江苏省技术能手，1989年生，吉林长春人。2020年6月博士毕业于吉林大学，2020年9月入职南京工业职业技术大学。主要研究方向为焊接过程监测与工艺优化、机器学习与智能制造（信息融合，机器学习，模式识别）。入职以来累计发表高水平论文5篇，作为项目负责人主持横纵向科研项目，总金额达130余万元。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.133205
图形摘要
焊池内冶金反应图：(a) 原子之间相互扩散(b) NiTi2形成(c) TiNi形成(d) CuTi2形成(e) 纳米沉淀CuTi2形成(f) 析出完成
供稿：科技处、工程技术实训中心 图/于鹏 文/于鹏 编辑/谢菲 审核/宋海潮、李甲林