铝合金CMT熔敷工艺对添加Nb中间层钛/铝构件成形及组织的影响

针对钛/铝异种材料构件的高质量制备需求，采用基于冷金属过渡(CMT)技术的电弧增材制造(WAAM)方法制备出添加Nb中间层的钛/铝构件，研究了铝合金熔敷送丝速度对构件成形与组织的影响规律。结果表明，随着铝合金熔敷送丝速度由3 m/min提高至5 m/min,一个CMT周期内的峰值阶段持续时间延长，热输入增大，铝合金熔敷层宽度增加；送丝速度为3 m/min和4 m/min时，在铝合金熔敷层与钛合金熔敷层之间均剩余了一层纯Nb中间层，在Al/Nb界面处分别形成了厚度约为0.8μm和2.0μm的Al₃Nb反应层；送丝速度为5 m/min时，Nb中间层和部分钛合金熔敷层发生了熔化，形成了Ti-Al, Al-Nb和Ti-Cu等多种脆性金属间化合物。选择4 m/min送丝速度进行铝合金熔敷，可以获得具有较好成形和组织分布的添加Nb中间层钛/铝异种材料构件。