机械振动对电弧增材制造2319铝合金微观组织与机械性能的影响

摘要

为了解决电弧增材制造试样晶粒粗大、机械性能较差等问题，在电弧增材制造2319铝合金过程中施加机械振动，分析了机械振动频率和幅度对试样微观组织和机械性能的影响。结果显示：机械振动使熔池流动性提高，熔池更加铺展，层宽增加，层高降低；振动破碎了生长过程中的枝晶，使INZ晶粒尺寸减小14.49μm, ITZ晶粒尺寸减小4.68μm;枝晶间隙处的溶质元素含量降低，晶界析出相变得断续且细小，PLC效应间隔增加，材料延伸率显著提高；机械振动频率和机械振动幅度改变时纵向和横向延伸率分别提升了38.2%,15.7%和29.3%,52.5%,而强度变化并不显著。采用机械振动辅助电弧增材制造能够在不影响强度的前提下显著提高试样的塑性，可为机械振动在增材制造领域的广泛应用提供技术参考。

关键词

焊接工艺与设备 / 电弧增材制造 / 机械振动 / 微观组织 / 机械性能

基金资助

国家自然科学基金(51775007); 河北省自然科学基金(E2019208199); 河北省重点研发计划项目(23311811D,19211016D); 河北省科技重大专项(23261601Z)