超声掺杂ZrO₂颗粒线材

强塑双升

通过超声与ZrO₂颗粒协同作用，获得组织均匀、强塑性兼优的增材制造铝合金沉积层。

Lyu, Feiyue · 王磊磊 · 王剑锋 · Zhang, Yumeng · Zhang, Jiahao · 占小红

Virtual and Physical Prototyping 2023

参数信息

强度提升

13.8 %

延伸率提升

92.4 %

技术优势

晶粒细化明显

超声振动剧烈搅动熔池、破碎枝晶，快速凝固后内层区形成细小等轴晶，提高组织均匀性。

半熔化区不再粗化

ZrO₂颗粒在晶界处拖拽钉扎，阻止晶粒长大，弥补超声在半熔化区细化效果不足的问题。

延伸率提升92.4%

协同作用下组织均匀性显著增强，力学性能大幅提升，延伸率增幅达92.4%，打破强度-塑性权衡。

应用场景

• 电弧增材制造：解决DED-Arc沉积层组织不均与性能波动问题，无需改造设备即可打印出组织细密均匀的构件。
• 铝铜合金：通过超声与颗粒协同处理，改善2319铝合金的晶粒结构，提升其强塑性综合性能。
• 金属3D打印：提供一种金属增材制造在线组织调控的新方法，直接获得高性能铝合金打印件。