王强，王磊磊,2，高转妮，杨兴运，占小红

(1.南京航空航天大学,南京,211106；2.南京航空航天大学深圳研究院,深圳,518000)

0 序言

电弧增材制造是一种通过将熔化金属丝依据特定路径逐层堆积以形成致密零部件的方法[1-3]，具有材料利用率高、成形效率高、特征尺寸不受限制和成本低等特点[4-5].该技术不仅适用于薄壁结构件[6]和大尺寸零件[7]的制造，同时可以实现制造过程的集成化和数字化，被广泛应用于航空航天、船舶和其它领域[8-12].

电弧增材制造技术常用材料包括钢[13-14]、铝合金[15-16]、镍基合金[17-18]和钛合金[19-20].由于电弧较低的温度梯度与凝固速率、最小晶粒形核机制及晶粒生长方向的选择，生成的不间断的柱状晶为力学性能的各向异性创造了条件.因此，针对该技术的主要讨论集中在热输入与热累积对成形精度以及力学性能的影响.电弧增材制造过程的微观结构演变和性能各向异性成为一个亟待解决的问题.

影响电弧增材制造过程中柱状晶生长演化、晶粒粗化和力学性能的主要因素是复杂的热循环系统和逐层堆积方法.目前，主要采用的控制方法包括层间冷却[21-22]、不同焊接路径[23-24]和新沉积形式[25-26]，如冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)技术和交流变极性冷金属过渡(CMT-A)技术[27].温度梯度和过冷度的共同作用对晶粒的形貌和尺寸有重要影响.由于较高的温度梯度和较低的过冷度，一次枝晶间距较大的骨架δ 铁素体更容易形成.然而，当温度梯度较低且过冷度较高时，多孔γ 亚晶粒更……