镁合金倾斜薄壁电弧熔丝增材制造工艺与力学性能研究 - 郑元翾; 韩启飞; 陈斌凌; 郭跃岭; 谭醴; 李星辰; 彭司弋; 刘长猛 (材料工程, 2024)
TG44%TB31; 电弧增材制造是一种以金属丝材为填充材料,以电弧作为热源的新型制造技术,易于制造大型复杂零件.通过往复单向路径实验,发现单向路径制造的斜壁有更好的形貌,飞溅少且表面光滑,并在有限元软件中建立了往复、单向制造路径仿真模型并求解,仿真得到单向路径沉积温度267.4℃,沉积热应力357.4 MPa,往复路径沉积温度307.0℃,沉积热应力 420.4 MPa,发现单向路径的热积累和热应力更低;以单向制造路径,采用电弧增材制造技术制备AM11,AM12,AM21三种不同斜率的斜壁样件,研究其组织和力学性能.结果表明:AM11,AM12,AM21的晶粒尺寸分别为35,39,42 μm;AM21薄壁晶粒中析出相β-Mg17Al12比另外两种样品多且分布均匀、拉伸断口的韧窝更大且更多;AM21与AM11显微硬度在 81.5HV左右,均高于AM12的 73.1HV;且AM21的斜壁样件的水平、竖直方向抗拉强度为 255.7,224.4 MPa,屈服强度为103.8,96.0 MPa,伸长率达到13.1%,8.2%,抗拉强度与伸长率均大于AM11和AM12,但屈服强度接近.AM21斜率薄壁具有更好的强度和塑性,验证了镁合金电弧增材制造的斜壁越接近垂直,其强度、塑性等力学性能越好.