倪加明 刘思余 陈梦凡

摘要：针对AZ80镁合金CMT熔丝增材制造工艺，开展不同熔积电流对镁合金直壁试样成形特性的影响规律研究。结果表明，CMT熔丝增材熔积速度为10 mm/s时，熔积电流在85～125 A范围内可获得成形良好的单道镁合金直壁试样，稳定成形直壁高度比起弧、熄弧位置略高，高度偏差控制在2.6 mm以内;随着熔积电流从85 A增至125 A，熔积层层间层高从2.39 mm减小到2.16 mm，而熔积层层宽则从8.61 mm增至14.23 mm;熔积电流过大或过小均会影响直壁试样的表面粗糙度，熔积电流为105 A时表面粗糙度最小，粗糙度为0.16 mm。

关键词：镁合金;CMT熔丝增材;熔积电流;成形特征

0    前言

镁合金的密度很低、比强度和比刚度较高，是最轻的金属材料之一，可作为结构材料使用[1-3]。此外，镁合金在自然界中的储量非常可观，并且具有可再生性，能够满足社会对节能减排、绿色可持续发展的要求[4-5]。近年来，镁合金已逐渐成为仅次于钢铁和铝的结构功能材料，镁合金产量的增长率高达25%，应用前景十分可观[6-7]。目前镁合金的生产方式主要包括铸造工艺和塑性成形工艺。虽然镁合金的铸造性能较好，但镁合金铸件内部存在夹渣、气孔、疏松等缺陷，产品致密度较低，力学性能偏差较大，同时还面临绿色环保的问题[8]。塑性成形工艺虽然可以获得力学性能良好的镁合金产品，但对尺寸有一定限制，无法完成复杂结构件的整体成形[9]。随着我国航空航天及武器装备等军事领域的产品越来越趋向于材料轻量化、形状复杂化和结构功能一体化，传统的生产加工工艺难以实现，因此急需寻找一种新方法来实现镁合金结构件的整体快速制造。……