机械工程学报

作者：高炼玲, 余圣甫, 禹润缜, 何天英, 史玉升

单位：华中科技大学材料科学与工程学院 武汉 430074

关键词：5356铝合金,电弧增材制造,过渡端框,组织与性能,热输入,固溶处理；

基金：国家重点研发计划资助项目（2017YFB1103200）。

研究电弧熔丝增材制造5356铝合金运载火箭过渡端框工艺，探讨不同热输入与热处理温度对堆积金属组织与性能的影响，增材制造了过渡端框模拟件。结果表明，5356铝合金的显微组织主要为α（Al）相基体与β（Al8Mg5）增强相。增材制造过程中的热输入从113.4 J/mm增加至356.4 J/mm时，5356铝合金中α（Al）相晶界处的粗大β（Al8Mg5）相增多，导致金属抗拉强度、延伸率均显著降低。固溶处理有利于提高5356铝合金的力学性能。固溶处理温度由350℃提高至450℃时，5356铝合金中的α（Al）相晶粒细化，其晶内的细粒状β（Al8Mg5）相增多并呈弥散分布，且α（Al）相晶界处的β（Al8Mg5）相减少，使得细晶强化与沉淀强化效果逐渐显著，5356铝合金强度及韧性提高。根据5356铝合金过渡端框的结构特点，将其划分为底部支撑圆环、环-扇形组、环-加强筋组3个区域依次增材制造。为了减少成形件的变形，改变底部支撑圆环增材制造的起弧位置，环-扇形组采用对称分块成形。对成形的5356铝合金过渡端框模拟件进行三维尺寸测量，结构误差在3.58 mm之内，具有较高的成形精度。

来源：2020年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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