12、航空航天轻合金增材制造技术综述

航空航天轻合金增材制造技术综述

1. 镁合金打印问题与微观结构

在镁合金打印过程中,存在一个主要问题,即镁的高蒸发率。这一问题会显著改变合金成分,并导致明显的气孔率。为解决这一问题,可以通过增加构建室的压力来解决,这样能将沸点提升至更高温度,从而减少蒸发。

采用电弧增材制造(WAAM)方法制造的零件呈现出梯度微观结构:在靠近打印基底处,由于热梯度较高,微观结构呈现柱状晶粒;在后续层中,会逐渐过渡到等轴微观结构;而在顶层,则可观察到等轴和树枝状晶粒。这种微观结构的不均匀性会导致力学性能出现各向异性,水平测试的试样表现出更高的屈服强度和极限抗拉强度。

位置 微观结构 力学性能特点
靠近打印基底 柱状晶粒 /
后续层 等轴微观结构 /
顶层 等轴和树枝状晶粒 水平测试试样屈服和极限抗拉强度更高

2. 增材制造零件的后处理

增材制造(AM)零件通常存在相对较高的气孔率和较差的表面质量,这使得它们的疲劳抗性较低。热等静压(HIP)和表面精加工已被证明是改善疲劳性能的有效方法。此外,还可以对打印材料进行常规热处

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grape
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