层间高速摩擦复合WAAM铝合金构件组织与力学性能

为提高丝材电弧增材制造(wire arc additive manufacturing,WAAM)构件性能,提出了一种电弧增材制造复合层间高速摩擦(wire arc additive manufacturing hybrid interlayer high speed friction,WAAM-HSF)的方法.采用直径1.2 mm的4047铝硅焊丝,使用WAAM-HSF方法进行薄壁构件制造,对比研究了WAAM和WAAM-HSF对铝合金薄壁构件的微观结构和力学特性的影响.结果表明,WAAM和WAAM-HSF构件的微观结构中存在着大量的柱状树枝晶.与WAAM相比,WAAM-HSF构件的微观结构明显细化.同时,不同工艺的晶粒分布趋势一致,即晶粒直径在两个薄壁中从顶部到底部逐渐减小.在相同区域,WAAM构件的晶粒尺寸大于WAAM-HSF构件.通过破坏外延结晶的生长,达到细化晶粒的目的.与WAAM相比,WAAM-HSF构件的平均断后伸长率减小了5%;但WAAM-HSF构件的平均显微硬度和平均抗拉强度则分别提高了9.96 HV和17 MPa.