輕質(zhì)金屬構(gòu)件的完“鎂”主義：ZM5鎂合金電弧增材制造工藝
來(lái)源：中科煜宸 作者：中科煜宸 時(shí)間：2023-06-28 17:26:36 已閱：0次
鎂合金作為最輕質(zhì)的金屬工程結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度高
、導(dǎo)熱性能好
、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)
。ZM5鎂合金作為一種典型國(guó)產(chǎn)Mg-Al-Zn合金得到廣泛應(yīng)用
， 如衛(wèi)星支架
、飛機(jī)艙體隔框
、機(jī)匣
、殼體、輪轂等
。
擠壓鑄造工藝：由于鎂合金的室溫塑性加工能力較差
，鑄造過(guò)程易產(chǎn)生氣孔、夾雜
、裂紋等鑄造缺陷
，極大限制了鑄件的成材率，甚至無(wú)法滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
。
選擇性激光熔化：鎂合金具有高反應(yīng)性和高氣化傾向
，且鎂合金細(xì)粉末易燃易爆，成本高
。
電弧增材制造技術(shù)能夠按照設(shè)計(jì)規(guī)劃的路徑逐層沉積成型
，具有成型尺寸大、成本低
、高質(zhì)量、高效率的優(yōu)點(diǎn)
。
我們對(duì)ZM5鎂合金電弧增材樣塊內(nèi)部進(jìn)行著色探傷檢測(cè)
，結(jié)果表明鎂合金沉積體內(nèi)部
無(wú)氣孔 、裂紋、未熔合等缺陷
。
圖 ZM5鎂合金電弧增材樣塊內(nèi)部著色探傷檢測(cè)
金相觀察結(jié)果：顯微組織為離異共晶組織
，主要由固溶體α-Mg與晶間離異的共晶β-Mg17Al12相組成，呈不規(guī)則分布
，主要在晶界附近
。在電弧增材特殊的熱輸入影響下，析出的β-Mg17Al12相尺寸
、分布與鑄態(tài)金屬不同
，會(huì)有更加細(xì)小的α固溶體，同時(shí)晶界附近存在細(xì)小均勻分布的連續(xù)析出β相
，
產(chǎn)生彌散強(qiáng)化效果 ，從而提高力學(xué)性能。
力學(xué)拉伸試驗(yàn)結(jié)果：樣塊沉積態(tài)的抗拉強(qiáng)度
、塑性延伸強(qiáng)度
、伸長(zhǎng)率均高于《GB/T 1177-2018鑄造鎂合金》中ZM5鎂合金鑄件試樣的鑄態(tài)(F)力學(xué)性能要求。
綜上表明
，采用電弧增材制造的ZM5鎂合金結(jié)構(gòu)
，無(wú)內(nèi)部缺陷，力學(xué)性能優(yōu)于鑄件
，可制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)
，同時(shí)效率高成本低，可應(yīng)用于航空
、航天
、船舶、核電等大型構(gòu)件的快速制造
。
