2319铝合金电弧增材制造组织与性能研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wonder568
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为了改善电弧增材制造铝合金构件的成型精度和提高使用性能,本文用ER2319铝合金焊丝进行CMT电弧增材试验,主要采用了热处理和外加纵向磁场的方式对2319铝合金电弧增材制造进行成型质量的调控。2319铝合金电弧增材制造成型件表面成型不好,精度有待提高。微观组织呈现分层特征,组织形态呈现枝晶、等轴晶和柱状晶,相组成为α-Al和θ(Al2Cu)相。对X、Y和Z三个方向力学性能进行研究,发现三个方向具有明显的各向异性,其中Y向的力学性能最好,抗拉强度为249 MPa,屈服强度为157 MPa,延伸率为20.52%。为了进一步强化沉积态的力学性能,对成型件进行热处理。通过优化确定了最佳的热处理工艺为:T6(540℃/5 h+175℃/6 h)处理。经过固溶处理后在铝基体中形成过饱和固溶体,时效后重新细小弥散析出,相组成为α-Al和θ(Al2Cu)相。T6处理后,X、Y和Z三个方向的力学性能得到大幅度提高,其中Y向的抗拉强度可达499 MPa,屈服强度可达385 MPa,延伸率为19.58%,主要强化机制为弥散强化。外加纵向磁场后成型件表面平整光洁、焊道均匀平直。外加纵向磁场可以细化晶粒,促进等轴晶形成。气孔的分布形式由层间集中分布变成分散分布。外加纵向磁场后力学性能大幅度提高,C+P+A模式下改善更为显著,Y向抗拉强度为350 MPa,屈服强度为231 MPa,延伸率为18.93%。通过对2319铝合金构件成型试验研究发现,外加纵向磁场时“相交”路径下接头成型情况最好。
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