机械工程学报

作者：宋世达, 钱美霞, 郭一鸣, 章晓勇, 王克鸿

单位：1. 南京理工大学材料科学与工程学院 南京 210094;2. 南京理工大学机械工程学院 南京 210094

关键词：增减材混合制造,5356铝合金,组织与性能,筒体结构；

基金：国家自然科学基金(52305381);江苏省自然科学基金青年(BK20210351);中央高校基本科研业务费专项资金(30923011008)资助项目。

近年来，面对迫切提升增材制造复杂构件表面精度的需求，提出了将增材制造和减材制造结合在同一台设备内的增减材混合制造技术。采用电弧送丝增材制造和减材制造相混合的增减材混合制造方法制备了5356铝合金的薄壁样件，对其显微组织及静动态力学性能进行了一系列的检测与分析，并与电弧送丝增材制造方法进行了对比。结果表明，二者的显微组织为α相(Al)基体和在其晶界析出的β相(Al3Mg2)，并由细小的柱状晶和等轴晶组成，晶粒尺寸的大小分别为71.81 μm和62.05 μm。二者的准静态力学性能相当，垂直于沉积方向(水平)均优于平行于沉积方向(竖直)，并且随着应变速率的增大，屈服应力和流动应力不断增大，表现出明显的应变速率强化效应，且水平方向也表现出优于竖直方向的动态力学性能。当应变速率为3 800 s-1时，增减材混合制造方法下水平方向的屈服应力和流动应力分别为185 MPa和615 MPa，为准静态应变下的1.5倍和2.3倍。最后，采用增减材混合制造方法成功制备了一个5356铝合金复杂筒体结构，表面粗糙度保持在亚微米级别，验证了该方法在制备5356铝合金复杂构件时的可行性，并且积累了相关的试验数据，为未来制备其他复杂构件提供了经验和指导。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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