金属材料的增材制造过程与熔融热源特点息息相关,基于连接技术的进步,金属材料的增材制造得到了迅速的发展。目前,市面上主流的镁合金增材制造技术按照熔融热源可以分为SLM、WAAM、FSAM
近年来,镁合金的增材制造受到材料界越来越多的重视,增材制造突破了传统制造的限制,具有、高设计自由度、高利用率与节能等特点。通过对工艺参数的设计,可以调控合金微观结构和性能,大化实现合金材料的形性协同设计能力,净成形制备出传统制造无法实现的复杂结构产品,扩大镁合金在生物医用、汽车、消费电子等领域的应用。然而,要进一步发展镁合金的增材制造技术,还需要克服许多困难,如增材制造镁合金产品延展性相对较差、产品一致性不足以及原材料镁粉的安全与成本等问题。
镁合金的密度是钢铁的1/4、铝合金的2/3,是轻的金属结构材料之一,而低的强度和耐蚀性限制了其实际工程应用。通常采用的剧烈塑性变形(SPD)方法对镁合金强度的大幅提升较为有效,可制备出超细晶强镁合金。然而,具有密排六方结构镁合金较差的冷变形能力,需要在较高温度条件下进行SPD加工处理,易造成晶粒长大,难以获得超细晶组织。传统SPD制备的超细晶所形成非平衡晶界会显著降低镁合金的耐蚀性。此外,传统SPD制备的超细晶镁合金样品尺寸小,难以在工程中获得应用。以往研究表明,孪晶组织可用于细化晶粒,提高强度,且孪晶界的能量低,不会对镁合金耐腐蚀性能造成显著影响。然而,镁合金中易启动的拉伸孪晶界面在应力作用下易长大和合并。因此,高密度超细孪晶组织的制备是亟须解决的关键问题。