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大连理工&江苏大学增材顶刊:新方法!实现600 MPa铝合金复合增材制造

2023-08-31

铝加工 2023年3期
关键词:样件增材熔池

由于Al-Zn-Mg-Cu合金较大的凝固区间(约150 K),热膨胀系数高,开裂敏感性大,熔体流动性差,导热系数高等特性,在采用激光粉末床熔化技术(LPBF)快速熔凝过程中易出现热裂纹;采用电弧增材制造(WAAM)时电弧的热输入较大,熔池的凝固速率较小,看上去能够解决Al-Zn-Mg-Cu合金LPBF过程易生裂纹的制造难题,遗憾的是,WAAM过程的高热输入同样会促进粗大晶粒、气孔以及元素偏析的形成,这将导致性能的各向异性和拉伸强度的降低。

基于此,大连理工大学机械工程学院马广义、吴东江教授与江苏大学鲁金忠、罗开玉教授合作,提出激光-电弧复合增材制造新方法,解决Al-Zn-Mg-Cu 合金的增材制造难题,相关论文以题为“Superior strength of laser-arc hybrid additive manufactured Al-Zn-Mg-Cu alloy enabled by a tunable microstructure”,发表在增材制造顶级期刊《Additive Manufacturing》上。该技术采用定域可控的脉冲激光作为热源之一,与热输入较大的电弧复合共同熔化焊丝,通过激光与电弧的协同作用,制备出Al-Zn-Mg-Cu合金样件。研究了激光-电弧复合增材过程微观组织的形成机制,以及随后的固溶+时效热处理对组织和力学行为的影响。

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