增材制造铝合金残余应力研究现状及展望

李坤，左春林，廖若冰，吉辰，蒋斌，潘复生

摘要：增材制造铝合金构件在制造过程中产生的残余应力已成为影响其性能的关键因素。全面了解导致残余应力形成的潜在机制并制定有效的预测和控制策略，对提高铝合金部件的结构性能至关重要。本文系统地阐述了增材制造铝合金残余应力领域的最新研究进展。首先，讨论了残余应力在增材制造铝合金性能方面的影响，包括对缺陷、组织及机械性能的影响；其次，分析了残余应力的产生机制，涉及复杂的热应力场与显微组织演变；同时，审查了影响残余应力的各种因素，发现其主要与构件结构和制造工艺有关；然后，探讨了多种先进检测技术的应用情况，包括X 射线衍射法、中子衍射法等；此外，综述了基于精确模型的预测方法及表面处理等调控策略对改善构件残余应力方面的效果。最后，总结并展望了增材制造铝合金残余应力的发展趋势和方向。

关键词：铝合金；残余应力；增材制造；应力检测；模拟预测；应力调控