丝材成分对电弧增材Al-Cu合金组织及力学性能的影响

作者：李权; 王国庆; 董明晔; 冯晨; 罗志伟; 周庆军; 王福德

来源：稀有金属材料与工程, 2021, 50(05): 1649-1655.

• Al-Cu合金
• 电弧增材制造
• Fe、Si杂质
• 各向异性

针对电弧增材制造Al-Cu合金力学性能非均匀问题,采用不同成分的丝材研究了Cu含量及Fe、Si杂质含量对热处理后成形组织及力学性能的影响。结果表明:Cu含量低(5.3%,质量分数),α(Al)基体中固溶Cu含量不足,成形试样屈服强度显著降低,Cu含量适中(5.8%～6.5%),成形组织中残余少量θ相(Al2Cu),对塑性影响较小,成形试样强度提高;在Cu含量适中、Si含量较低(ω(Si)<0.08%)时,随着Fe含量增加,成形组织中残余的块状或条状α(Fe)相增加,α(Al)基体中固溶Cu含量减少,成形试样屈服强度降低;在Cu含量适中,Fe、Si含量较高时(>0.15%),成形试样层间形成的针状β(Fe)相增加,垂直方向塑性显著降低;严格控制丝材中Fe、Si杂质含量(Si少于0.08%,Fe少于0.15%),Cu含量适中(5.8%～6.5%),成形试样无明显各向异性,平均抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别超过440 MPa、300 MPa、10%。

• 单位
  中国航天科技集团有限公司; 清华大学; 首都航天机械有限公司