Numerical Investigation of CMT-WAAM: Effects of Substrate Preheating on Molten Pool Dynamics and Thermal History
Notice bibliographique
Résumé
Abstract As a Directed Energy Deposition (DED) process, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) offers high deposition rates and low costs, making it ideal for medium to large metal components. Cold Metal Transfer (CMT) further improves precision by minimizing heat input. However, complex molten pool dynamics in CMT-WAAM can result in irregular bead morphology and discontinuities. This study presents a 3D multiphysics Computational Fluid Dynamics (CFD) model to investigate thermal history, molten pool behavior, and droplet dynamics in the deposition of 17-4 PH stainless steel. The model incorporates the effects of substrate preheating and contact angle variation. The Volume of Fluid (VOF) method was used to track molten pool evolution. Simulation results, validated by experiments, showed that preheating improves pool homogeneity and reduces cooling rates, thereby enhancing deposition stability. Additionally, larger contact angles were found to impair droplet spreading, leading to intermittent bead formation. This work clarifies the interplay between thermal conditions and wetting behavior, offering guidance for optimizing process parameters in WAAM.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».