In this study, the method to improve the bead quality and increase the wire-feed deposition efficiency propose in the CMT-GMA (cold metal transfer-gas metal arc) process of Ti-6Al-4 V alloy deposition. The proposed method uses He shielding gas to improve the Ti deposition quality by increasing the wettability through the effective arc energy transfer realized by suppressing the adverse effect of cathode spot on the molten pool. The cathode spot is dispersed by the high ionization energy of He shielding gas, which improves the Ti deposition quality owing to the stability, narrow tip, and broad tail of the arc, which enables a bead shape that improves the sound deposition quality. Increasing the detachment current increased the deposition rate, attributed to the electromagnetic force-induced separation in the molten bridge and increase in droplet repetition. Under a detachment current of 290 A and when using the He shielding gas, the deposition rate was 2.69 kg/h, which was 20.5 % higher than that under a detachment current of 50 A and when using Ar shielding gas. Through multilayer deposition, the deposition efficiency in single-bead multilayer deposition (1 ×5) was reduced to 30.1 % under Ar shielding gas and to 12.5 % under He shielding gas. In the case of multi-bead multilayer deposition (5 ×5), the Ar shielding gas induced cavities in the deposition structure. This result confirmed that the application of He shielding gas can help fabricate a high-density multilayer structure without interlayer defects.

在本研究中，提出了在 Ti-6Al-4 V 合金沉积的 CMT-GMA（冷金属转移-气体金属电弧）工艺中提高焊道质量和提高送丝沉积效率的方法。所提出的方法使用 He 保护气体通过抑制阴极点对熔池的不利影响实现的有效电弧能量转移来提高润湿性来改善 Ti 沉积质量。阴极光斑被 He 保护气体的高电离能分散，由于电弧的稳定性、尖端窄、尾部宽，从而提高了 Ti 沉积质量，从而实现了提高良好沉积质量的珠形。增加分离电流会增加沉积速率，这归因于熔桥中电磁力引起的分离和液滴重复次数的增加。在分离电流为290 A和使用He保护气时，沉积速率为2.69 kg/h，比在分离电流50 A和使用Ar保护气时提高了20.5%。通过多层沉积，单珠多层沉积（1×5）的沉积效率在 Ar 保护气体下降低到 30.1%，在 He 保护气体下降低到 12.5%。在多珠多层沉积 (5 × 5) 的情况下，Ar 保护气体会在沉积结构中引起空腔。该结果证实，氦保护气体的应用有助于制造无层间缺陷的高密度多层结构。沉积速率为 2.69 kg/h，比分离电流 50 A 和使用 Ar 保护气体时的沉积速率提高 20.5 %。通过多层沉积，单珠多层沉积（1×5）的沉积效率在 Ar 保护气体下降低到 30.1%，在 He 保护气体下降低到 12.5%。在多珠多层沉积 (5 × 5) 的情况下，Ar 保护气体会在沉积结构中引起空腔。该结果证实，氦保护气体的应用有助于制造无层间缺陷的高密度多层结构。沉积速率为 2.69 kg/h，比分离电流 50 A 和使用 Ar 保护气体时的沉积速率提高 20.5 %。通过多层沉积，单珠多层沉积（1×5）的沉积效率在 Ar 保护气体下降低到 30.1%，在 He 保护气体下降低到 12.5%。在多珠多层沉积 (5 × 5) 的情况下，Ar 保护气体会在沉积结构中引起空腔。该结果证实，氦保护气体的应用有助于制造无层间缺陷的高密度多层结构。在 Ar 保护气体下为 1 %，在 He 保护气体下为 12.5 %。在多珠多层沉积 (5 × 5) 的情况下，Ar 保护气体会在沉积结构中引起空腔。该结果证实，氦保护气体的应用有助于制造无层间缺陷的高密度多层结构。在 Ar 保护气体下为 1 %，在 He 保护气体下为 12.5 %。在多珠多层沉积 (5 × 5) 的情况下，Ar 保护气体会在沉积结构中引起空腔。该结果证实，氦保护气体的应用有助于制造无层间缺陷的高密度多层结构。