轻质合金电弧熔丝增材制造研究现状及展望

杨光1，2，王旌至3，刘蒙蒙2，马振铎2，田权伟2，冯靖凯2，寿好阁4，张鹏飞2（1.西安石油大学材料科学与工程学院；2.西安稀有金属材料研究院有限公司；3.上海交通大学电子信息与电气工程学院；4.黄淮学院智能制造学院）

摘要：电弧熔丝增材制造由于沉积速率高、 材料利用率高、 成本低以及具有制造大尺寸复杂构件的能力， 得到工业界和学术界的广泛关注。以镁、 铝、 钛等为基体的轻质合金因其密度低、 比强度高、 阻尼减震性能好、 耐蚀性强、 生物相容性好等优点， 可以减轻重量， 促进节能减排， 在航空航天、 汽车工业和医疗器械等领域有广阔的应用场景。本文综述了这几类轻质合金电弧熔丝增材制造的研究现状， 重点论述了电弧熔丝增材制造工艺对其组织和性能的影响， 表明电弧熔丝增材制造工艺对构件的成型精度起着至关重要的作用， 且对材料有较强的敏感性， 即不同轻质合金适用的最优工艺不同。同时， 讨论了常用电弧增材制造构件性能的优化手段， 热处理工艺可通过调控第二相类型、 组织形貌等来提升综合力学性能， 指出了镁、 铝、 钛等合金材料电弧熔丝增材制造存在的主要问题及发展方向， 对于轻质合金电弧熔丝增材制造技术的快速发展有一定促进作用。

关键词：电弧熔丝增材制造； 轻质合金； 成型质量； 综合性能； 后处理工艺