冷金属过渡(CMT)增材制造2219铝合金性能

Mn
Mg
Fe
ER2219
5.8 ~6.8
0.2 ~0.4
<0.02
<0.3
2219-P87
5.8 ~6.8
0.2 ~0.4
<0.02
<来自百度文库.3
用福尼斯的CMT 4000R焊机作为热源，KUKA机
作为
，成形装备
图1所示,保护气
选用 为99.999%的氮气，在试
气流
为25 L/min,焊丝伸出长度(丝 端距离基板或已
竖直 的抗拉 相差小于5 MPa,并且 他
3种 相比力学性能有 提高。
关键词：CMT增材；铝合金2219 ;气孔分布；组织性能
中图分类号：TG457.14
0路制广料化是高大本的以型广有效三属极阔低及创径、，使大前维相率铺增泛气等。造、，目言无由型模形基W 比的粉离"性材体，前3它需独C下0A型具状工于子。、制保主的N送年全特A有艺上的送弧流造护C设M的局高和机能特热焊金丝技是逐焊计离气效，床送体点增属(的术一(更点散氛的G或在增丝制增，，每种加M/、用工保是不六制材叠造材三一A以简目率艺护会)造W制加的的技层制电种单之以高)大造的累转的造术弧、、一［及、型1工灵原换0轮技为在成认-酗工金艺极1理活［廓3，术热金为1］%W 形属序-气,o。，效信9(源制极属可A］、W在体它。率,A模、大以领一作A金增保M几高送A直具域次为料成属技护M制、类接设性面进的形粉因丝)术焊造增完因应给为生成腔应备材主素、(技成材用铺了数成形体G用为要料的T成制米术填制限出有A的成限造本的充W制任正造主熔的)'、 PAW O
每组薄壁墙制件的两端10 mm,防止因每一层路 〕
端电弧息弧处的制 缩现象影响测试 。拉伸
54 2019年第6期
图3拉伸试验件的尺寸
2试验结果分析和讨论
使用上文所述的CMT增材制造成形 ，按照表
2工艺参数成形单道多层薄壁制件,成形制 图4所
示。从图 可以 ，在CMT模式下制件的上表面呈
现
的波纹度,即沿成形的路
波动较大，表面
，
路渡的
稳定。
CMT-P和CMT-PADV ： 下制 面均匀，
缺
陷,成形工艺过程稳定， CMT-PADV制件较CMT-P
制件侧壁波纹度大，
。
乡么必力乡務龙生产应用，殍
)(a CMT
(b) CMT-ADV
2019年第6期 53
嬉揺生产应用
1试验材料和方法
试验使用的填充材料和基 料 为ER2219 和2219-T87 ,化学成分见表1,两种材料具有相似的化 学成分，有 基 丝材的熔合。试 用砂纸打
( , ) 磨基板，并用酒精清 面。 表1 ER2219丝材和2219-T8基板的成分 质量分数 ％
料
Cu
do：:收稿日期：2018-11-18 10.12073/j. hj. 20181118003
生丝致形无气渡焊材材G流人C鲜的的(CMM有丝制飞材接热入制的的体［力M-1TA8件WG］铝溅输T是工M造加参的学保、焊W研较)Miu性入给现的一艺应时工G数的增性接热护究高A以，能导熔工给象直其数，余热和运源材能但W 焊是的了控的致化作。垂源加能量丝而是。制是接［采使1制制的应为焊应直5工，材生一造它进-用已用丝1用。工型接用于接的6，。种对效行^非有它然T有业下于^基，华头回常率基了消IC在了着的G铝铝而板面性抽见科以于M 耗对影短作工基料。出能G运的及C的技T比响路艺C用文为M而利M的现动过电小金M着研大过名增A金献热T制相用波,程弧用的T属W成究电使为渡材学属,间热源件关纹的"G增技C热材率形成弧，进制的，，M T的的建研，机术变材料在以件形增A造增程。T黎立气究2理W 形制作它作的材制个加中属因2了孔也和硕与为为造1为制件形了过精此成9缺有电熔技［一PC因性造铝貌渡增确热1一7形A陷M极较适］化术种为能大焊［合的种输W 1T,5用,低极，新］的其型料接C金控短改入这成电,，于o的惰兴使了较的技铝然制制良路低就形n弧铝g热成性的减高增术合而了电件过且增导产等，
、显微组
织演变和力学性能的影响。为了测试基于CMT电弧增材2219铝 制件的力学性能，成形了多组单道多层薄壁
墙试样，测试
,CMT-PADV模式下制件气孔面
，几乎没有直径较大的气孔，制的 更加
匀细密， 了细小的第二相ARCu颗°试 的X射线衍射和力学性能
,CMT-PADV. 下的试样
参数，溶质Cu的含量最高，试水平 的抗拉
成形层的距离)为15 mm。试
4种 下的成
形 的工艺参数组
2o
PC机
试样尺寸的选取按照国家GB/T 228*2010标准，如
图3所示。拉伸试验是在ICSTRON1195电子拉伸试
上进行,采用的加载速度为1 mm/min,试
为室温, 用扫描电镜(SEM)对拉伸
行了分
。 组织的试样是从制件的中部 ，并 次使
用400号、800 # 1 200 的砂纸打磨,然 用0.5
$m的抛光剂进行抛光，最后经科勒试剂'95%比0 ,
3 2.5%HNO ,1.5% HCL, 1% HF)浸蚀 10 〜20 s 后用
温水冲洗。
焊接方向
图2试验的取件位置
CMT电源
图1 CMT增材制造成形系统
表2 4种不同模式下的最优工艺参数
生产应用，殍
冷金属过渡(CMT)増材制造2219铝合金性能
飞，王 ，方学伟，吐 (中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳,621000)
摘要：采用CMT电源的四种模式CMT,CMT-P(脉冲)，CMT-ADV(交流)和CMT-PADV'交流脉冲)，以2219
铝 丝材为 料进行增材制造工艺研究。深入 了 焊接 对增材制造时气孔率、孔
上凹凸
平，丝 离已成形层的距离也随着焊枪的 而
变化，成形
稳定。在高累 一定；
时，在 一层路径下最高点
点的高度差值大于
了成形时焊丝伸出长度的可 范围， 成形 :
继 行。 致CMT模式下制 高，难以制作竖
直 上的拉伸试样。在CMT-TDV 下成形的制
，上面较为平整，不会影响制件在高
的堆
，所以可以成形 较高的制件,但是竖直 侧壁
(/(dnin-1) 1) 电源模式
送丝速度
焊接速度 (/ ( m・min_1)
焊接热输入
Q/( J«mm_
CMT
6
0.5
220.9
CMT-TDV
6
CMTPP
5
CMTPPADV
7
0.5
194.0
0.5
231.8
0.5
130.1
试 所需晶相试样以及拉伸试样均在对应的
成形制件上 ，试
的位置如图2所示，切除