【作 者】常云龍;劉天羽

　　【前 言】

　　增材制造把復(fù)雜三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加過(guò)程，因而幾乎可以在不用模具的條件下生成任意復(fù)雜形狀的零部件，極大地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。目前有許多增材制造工藝使用電弧作為熱源，將傳統(tǒng)氣體保護(hù)焊方法進(jìn)行改造后，再將其應(yīng)用到增材制造領(lǐng)域，從而形成了電弧增材制造技術(shù)。成本低、生產(chǎn)周期短、沉積速率高是電弧增材制造技術(shù)的主要特點(diǎn)[1-2]。

　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)磁控焊接技術(shù)進(jìn)行了大量研究。德國(guó)學(xué)者M(jìn)arcel等[4]將外加磁場(chǎng)引入到大功率激光焊后發(fā)現(xiàn)，熔池內(nèi)液態(tài)金屬的運(yùn)動(dòng)速度明顯發(fā)生改變。通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)，只要磁場(chǎng)垂直作用于焊接方向，洛倫茲力對(duì)焊接熔池中金屬的熔化速度與外加磁場(chǎng)的極性就不存在一定相關(guān)性。外加磁場(chǎng)作用于熔池，對(duì)熔池中的溫度分布和傳熱傳質(zhì)都產(chǎn)生了影響。

　　【結(jié) 論】

　　本文主要研究了外加磁場(chǎng)對(duì)ZL114A電弧增材制造的影響，并對(duì)焊接電弧形態(tài)、焊后增材試件成形及性能進(jìn)行了分析，可以得到如下結(jié)論：

　　1）引入磁場(chǎng)后焊接電弧頂部直徑有所收縮，而電弧底部則出現(xiàn)向外發(fā)散的現(xiàn)象，且焊接電弧繞焊絲軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，在勵(lì)磁電流為2 A的磁場(chǎng)作用下，電弧的壓縮現(xiàn)象最為明顯，電弧偏轉(zhuǎn)幅度最大。

　　2）引入磁場(chǎng)后增材試件表面凹凸不平的現(xiàn)象得到改善，試件熔寬有所增加，且隨著勵(lì)磁電流的增大，試件熔寬也隨之增大。

　　3）引入磁場(chǎng)使得熱處理后的試件組織中a-A基體相顆粒的分布更加均勻，共晶硅析出相更加細(xì)小，更多的共晶硅相固溶到a-Al基體中形成固溶強(qiáng)化。

　　4）引入磁場(chǎng)后增材試件的力學(xué)性能得到提升，在2 A勵(lì)磁電流磁場(chǎng)下獲得合金的最大抗拉強(qiáng)度為345 MPa，最高平均硬度為102.25 HV，且引入磁場(chǎng)后硬度波動(dòng)更小，硬度分布更為均勻。

　　以下是正文：