搅拌摩擦改性4043铝合金

疲劳强度近三成

在电弧增材制造中对每层沉积层进行搅拌摩擦加工,将铝硅合金的脆性共晶网络打碎并消除气孔,显著提升延展性和疲劳性能。

He, Changshu · Wei, Jingxun · Li, Ying · Zhang, Zhiqiang · Tian, Ni · Qin, Gaowu · Zuo, Liang

Journal of Materials Science and Technology 2023

参数信息

平均屈服强度
88 MPa
平均抗拉强度
148 MPa
水平方向延伸率
37.5 %
垂直方向延伸率
28.8 %
疲劳强度提升
28 %
疲劳延伸率提升
108.7 %

技术优势

气孔基本消除

层间搅拌摩擦加工使沉积层发生塑性变形,消除了电弧增材制造中常见的气孔,从而降低应力集中。

共晶网络被打碎

脆性的Si富集共晶网络被搅拌摩擦加工严重破碎,α-Al枝晶也得到细化,延展性因此大幅提升。

疲劳性能显著改善

气孔消除和共晶网络破碎共同降低了应力集中,使疲劳强度提升约28%,疲劳寿命延长。

延伸率大幅提高

水平方向延伸率达到37.5%,垂直方向达到28.8%,相比传统WAAM制品显著提升。

应用场景