大連理工&江蘇大學(xué)增材頂刊：新方法！實現(xiàn)600 MPa鋁合金復(fù)合增材制造

由于Al-Zn-Mg-Cu合金較大的凝固區(qū)間（約150 K），熱膨脹系數(shù)高，開裂敏感性大，熔體流動性差，導(dǎo)熱系數(shù)高等特性，在采用激光粉末床熔化技術(shù)（LPBF）快速熔凝過程中易出現(xiàn)熱裂紋；采用電弧增材制造（WAAM）時電弧的熱輸入較大，熔池的凝固速率較小，看上去能夠解決Al-Zn-Mg-Cu合金LPBF過程易生裂紋的制造難題，遺憾的是，WAAM過程的高熱輸入同樣會促進粗大晶粒、氣孔以及元素偏析的形成，這將導(dǎo)致性能的各向異性和拉伸強度的降低。

基于此，大連理工大學(xué)機械工程學(xué)院馬廣義、吳東江教授與江蘇大學(xué)魯金忠、羅開玉教授合作，提出激光-電弧復(fù)合增材制造新方法，解決Al-Zn-Mg-Cu 合金的增材制造難題，相關(guān)論文以題為“Superior strength of laser-arc hybrid additive manufactured Al-Zn-Mg-Cu alloy enabled by a tunable microstructure”，發(fā)表在增材制造頂級期刊《Additive Manufacturing》上。該技術(shù)采用定域可控的脈沖激光作為熱源之一，與熱輸入較大的電弧復(fù)合共同熔化焊絲，通過激光與電弧的協(xié)同作用，制備出Al-Zn-Mg-Cu合金樣件。研究了激光-電弧復(fù)合增材過程微觀組織的形成機制，以及隨后的固溶+時效熱處理對組織和力學(xué)行為的影響。