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/钢异种金属焊接及增材制造研究进展  PDF

  • 蔺春发 1
  • 李响 2
  • 韩雨蔷 1
  • 董龙龙 2
  • 戴宇轩 1
  • 朱铖祺 1
1. 常熟理工学院 汽车工程学院,江苏 常熟 215500; 2. 西北有色金属研究院 先进材料研究所,陕西 西安 710016

中图分类号: TG425TG44

最近更新:2025-02-26

DOI:10.12442/j.issn.1002-185X.20240395

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摘要

铝/钢复合结构结合了铝合金的低密度和钢的高强度、低成本等优良特性,在汽车轻量化制造领域具有良好的应用前景。利用焊接方法和增材制造可以实现铝/钢复合构件的快速制造,但铝和钢的物理性能差异较大且二者之间极易反应形成连续分布的脆硬Fe-Al金属间化合物,严重降低铝/钢异种金属界面及整个构件的力学性能。本文论述了铝/钢异种金属的焊接性,介绍了铝/钢异种金属焊接技术的发展现状及一些前沿的金属间化合物调控和消除策略,重点阐述了电弧增材制造和激光增材制造在铝/钢复合结构制备方面的应用及其与铝/钢电弧焊、激光焊的异同之处,最后对铝/钢异种金属焊接及增材制造的发展方向进行了展望。

随着“碳达峰、碳中和”战略目标纳入国家发展规划中,我国持续推进汽车产业结构和能源结构转型。在大力发展新能源汽车的同时,也希冀通过车身材料和结构轻量化的方法来降低能耗,实现节能减排。钢具有优异的力学性能和机械加工性能,且成本低,是汽车制造最常用的结构材料,但其较大的密度给车身轻量化带来了一定的挑[

1]。与之相比,铝合金具有更低的密度(约为钢的1/3)和高比强度、良好的耐腐蚀性等优点,逐渐成为汽车零部件生产的关键结构材料之一。但其生产成本较高(约为钢的2倍),且强度无法和先进高强度钢相比,在安全保障和成本控制方面仍有不[2]。为了解决以上问题,铝/钢复合结构应运而生,它通过铝和钢的结合,在满足车身零部件基本性能需求的同时,可以实现轻量化和低成本制造目标,已得到广泛应[3–5]

目前,常规的铝/钢复合结构件主要通过铝/钢异种金属的焊接进行连接成[

6–10]。但传统焊接技术(如电弧焊、电阻点焊、搅拌摩擦焊等)在制造具有复杂结构、特殊形状和尺寸的铝/钢构件方面存在一定的局限性。近年来,随着异种金属增材制造技术的快速发[11–13],为铝/钢复杂结构件的可控制备提供了新的方法。金属增材制造技术以计算机数字模型为基础,在分层软件和数控成形系统控制下,将金属熔化并逐层堆积来构造三维物体,不受零件结构和尺寸的约束,在制造多材料复杂结构方面具有灵活高效和设计性强等优势。然而,与铝/钢焊接接头类似,铝/钢异种金属增材件中总是形成界面冶金缺陷及硬脆的Fe-Al金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs),且增材热循环会对铝/钢界面产生比焊接过程更复杂的影响,使铝/钢异种金属的增材制造面临着巨大的挑[14–18]。可见,界面缺陷及金属间化合物的控制是铝/钢异种金属焊接及增材制造领域的共性问题,有待进一步解决,并需要在实际研究工作中充分考虑增材制造技术与焊接工艺之间的差异性。

本文总结了铝/钢异种金属的焊接性,介绍了一些前沿的金属间化合物调控和消除策略,阐述了电弧增材制造及激光增材制造铝/钢复合构件的发展现状,对比分析了增材制造技术与焊接方法在制备铝/钢复合结构方面的异同之处,并对铝/钢异种金属焊接及增材制造的发展方向提出了展望,旨在为铝/钢复合结构在汽车轻量化领域的实际应用提供理论和技术参考。

1 /钢异种金属焊接性

由于铝合金与钢的物理和化学性质存在明显差异,使得铝/钢异种金属的高质量焊接和增材制造存在一定的困难和挑战,具体表现在以下几个方面。

1.1 物理性能差异大

表1列出了铝和铁的物理性[

19]。从表中可以看出,铁的密度是铝的近3倍,当采用熔化焊方法连接铝/钢两种金属时,铝液往往会上浮到钢上方,造成接头成分不均匀。另外,铝和铁的熔点相差较大,当铝合金与钢在一定温度下进行焊接或增材制造时,会出现铝已经完全熔化而钢仍处于固态的情况,由于液态铝对固态钢的润湿性不佳,会导致铝/钢接头的成形质量和力学性能较差。此外,铝和铁的热膨胀系数相差较大,铝/钢构件在冷却后,接头区会保留较大的焊接残余应力,需要通过后续热处理或振动等手段来消除,否则可能会导致变形及开裂,降低铝/钢接头的可靠性。除此之外,铝在高温下易被氧化生成稳定且熔点极高的Al2O3膜,不仅会阻碍铝、钢之间的冶金连接,还容易诱发夹杂、气孔等焊接缺陷的生成,使铝/钢接头的强度降低,造成复合构件服役能力下降。

表1  铝和铁的物理性能
Table 1  Physical properties of Al and Fe[19]
Material

Density/

g·cm-3

Melting point/

Thermal expansion coefficient/×10-6 K-1

Thermal conductivity/

W·(m·K)-1

Specific heat capacity/J·(kg·K)-1
Al 2.7 660 24 237 1080
Fe 7.8 1536 11 80 795

1.2 硬脆Al-Fe金属间化合物的生成

图1为Al-Fe二元合金相[

20]。可以看到,虽然铁中可以溶解一定含量的铝原子,但铁在铝中的固溶度极低,尤其是当温度降至Al-Fe的共晶温度(655 ℃)以下时,溶于铝中的微量铁会以Fe-Al金属间化合物的形式析出,常温下铝中更是几乎不能溶解铁原子。常见的Fe-Al二元金属间化合物主要包括富铁相Fe3Al、FeAl及富铝相FeAl2、Fe2Al5、FeAl3等。由于这些IMCs中独立的滑移系很少,变形能力很差,因此宏观上大多呈现出硬而脆的物理特[21–22]

图1  Al-Fe二元合金相图

Fig.1  Phase diagram of Al-Fe binary alloy[

20]

图2  采用不同电弧焊接方法获得的铝/钢接头中焊缝/钢界面的微观形貌

Fig.2  Microstructures of the braze bead-steel interface in Al/steel joints obtained by TIG (a) and CMT (b) technologies[

57]

图3  不同啃削量下铝/钢电弧焊接头的界面组织形貌

Fig.3  Interface microstructures of Al/steel joint under different offset values: (a–b) 0 mm; (c–d) 0.1 mm; (e–f) 0.2 mm; (g–h) 0.3 mm[

60]

图4  电弧增材制造SS316L/ER4043双金属结构表征

Fig.4  Characterization of the fabricated Al/steel bimetallic structure: (a) as-deposited component, (b) interfacial morphology; (c) inverse pole figure map and (d) phase map along the build direction[

65]

图5  电弧增材制造SS316L/ER4043双金属结构的形貌、反极图和相分布图

Fig.5  SEM images (a, d), inverse pole figure maps (b, e), and phase maps (c, f) of the SS316L/ER4043 bimetallic structure fabricated under low heat input and (a–c) high heat input (d–f)[

66]

图6  电弧增材制造铝/钢构件的界面结构

Fig.6  Interfacial microstructures of the initial (a, c) and subsequent (b, d) Al/steel interface in additive manufactured Al/steel components under magnetic field (a–b) and without magnetic field (c–d)[

70]

图7  铝/钢异种金属激光熔钎焊

Fig.7  Laser welding-brazing of 5754 aluminium and CRRA 1000 steel: (a) schematic of Al/steel laps, (b–c) microstructures of the interface between weld metal (WM) and steel for the specimens fabricated with welding parameter #1 (the spot location containing 1/2 aluminum and 1/2 steel) and parameter #2 (the spot location containing 1/3 aluminum and 2/3 steel)[

71]

图8  添加钛中间层的铝/钢激光焊接过程示意图

Fig.8  Schematic illustration of the laser welding of 6022 aluminum alloy to DP590 dual-phase steel by adding Ti foil[

73]

图9  激光增材制造铝/钢构件的界面组织结构

Fig.9  Al-Cu-Ce-Zr alloy/316L stainless steel component fabricated by LPBF and powder LDED: (a) X-ray CT image of the interface, (b) phase map and inverse pole figure map of the interface corresponding to the region shown in the inset in Fig.9a[

12]

图10  采用激光增材+真空辅助熔渗铸造技术制造的铝/钢构件

Fig.10  Al/steel components fabricated by laser additive manufacturing and vacuum-assisted melt infiltration casting[

13]

铁、铝两种元素的低固溶性是导致铝/钢焊缝冶金相容性差的根本原因。铝/钢焊接过程中会在界面附近生成多种脆硬的Fe-Al金属间化合物,造成铝/钢界面的脆性大幅增加,强度明显降低,使铝/钢异种金属的焊接成为一大难题。铝/钢焊缝凝固过程中,生成的IMCs的种类主要取决于实际的焊接温度和合金的化学成分,同时也受到扩散时间的影[

23]。界面组织演变过程可粗略分为4个阶段:(1)界面附近Al、Fe原子的互扩散;(2)Fe原子在Al基体中达到饱和状态,开始析出IMCs晶核;(3)随着元素进一步扩散,IMCs晶粒长大并形成连续层;(4)不同Fe-Al金属间化合物的生长与转变。最终在铝/钢界面区形成了不同种类、形貌和尺寸各异的金属间化合物。较薄的IMCs层可以加强界面结合,有利于抑制界面失效,而过厚的IMCs层则会损伤接头性[24–28]。因此,在进行铝/钢异种金属焊接或增材制造时,需要严格控制IMCs层的厚度。目前,研究人员主要采用优化增材制造及焊接工艺参数、添加中间层、施以外加能场等方法来调控Fe-Al金属间化合物层的厚度和形态,从而获得界面结合性能优异的铝/钢复合结[29–31]

2 /钢异种金属的焊接与增材制造

异种金属焊接技术已发展较为成熟,常用的有激光焊(laser welding,LW[

32–35]、电弧焊(arc welding,AW[36–38]、电阻点焊(resistance spot welding,RSW[39–41]、搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW[42–46]等方法及其复合技[47–50]。然而,异种金属的增材制造尚处于起步阶段,主要以线材电弧增材制造(wire arc additive manufacturing,WAAM[51–53]和激光粉末床熔合(laser powder bed fusion,LPBF[54–55]、激光定向能量沉积(laser-directed energy deposition,LDED[12,56]等方法为主。鉴于此,本文将重点分析异种金属增材制造与焊接之间的异同之处,并对铝/钢构件电弧增材制造、电弧焊和激光增材制造、激光焊的研究进展进行阐述。

2.1 /钢电弧焊

电弧焊具有设备成本低、效率高、操作灵活等优点,在车、船用铝/钢构件的焊接领域应用十分广泛。铝/钢电弧焊通常采用熔钎焊模式,即利用电弧对铝/钢界面加热时,高熔点的钢材不熔化,低熔点的铝合金母材及填充金属发生熔化并铺展在钢表面形成钎焊接头,而焊缝与铝之间形成熔化焊连[

36–37]。电弧焊可分为钨极惰性气体保护焊(tungsten inert-gas arc welding,TIG)、熔化极惰性气体保护焊(metal inert-gas arc welding,MIG)和冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)等。其中,CMT技术将焊丝回抽机制与MIG相结合,获得了更高的焊接速度、工艺稳定性及更低的热输入条[38]

Sravanthi[

57]分别采用TIG和CMT技术对AA5052铝合金与镀锌低碳钢进行了搭接焊。如图2所示,两种条件下获得的铝/钢接头中均形成了一定厚度的Al-Fe-Si化合物层,由于CMT技术具有更低的热输入,因此采用该技术成形的铝/钢接头中IMCs层的厚度相对较低,即IMCs层的厚度与热输入量成反[58]。余腾义[59]采用脉冲CMT焊接方法获得了宏观形貌良好的AA5052铝合金/Q235低碳钢对接接头,在铝/钢界面处发现了平均厚度约10 μm的IMCs层,其组织为向钢侧生长的针状Fe2Al5相和靠近铝侧均匀分布的FeAl3相。随着IMCs层厚度的降低,铝/钢接头的拉伸强度增加,当钎料润湿铺展良好且有背部成形时,接头的抗拉强度最高,达到158.3 MPa,其断裂位置从铝/钢界面转移到铝母材区。由此可见,IMCs的形态和尺寸是影响铝/钢接头力学性能的重要因素。谭攀[60]利用啃削辅助电弧熔钎焊技术制取了AA5052铝合金/SUS304不锈钢接头。如图3所示,随着啃削量的增加,铝/钢界面从平直状演变为波浪状,再变为由厚IMCs层和叠层结构组成的混合界面,同时IMCs层厚度由原始的1.99 μm增加至7.95 μm。当啃削量为0.2 mm时,包含波浪状界面的铝/钢接头的抗拉强度最高,达到了152 MPa;当啃削量达到0.3 mm时,厚IMCs层的存在使得铝/钢接头的脆性增加、强度下降。目前,研究人员尝试在电弧焊过程中引入磁场、超声能场、塑性变形等辅助手段对铝/钢界面进行控形控性,已取得了一些有价值的成果,这些研究工作可为电弧增材制造铝/钢复合构件的形性调控提供理论指导。

2.2 铝/钢复合结构的电弧增材制造

对于具有复杂结构、特殊形状和尺寸的铝/钢构件,采用电弧焊方法很难实现其精确成形。突破传统电弧焊在铝/钢复杂结构生产方面的局限性,是推动航空航天、船舶和汽车轻量化行业发展亟需解决的问题之一。WAAM以焊接电弧为热源,可将同种或不同金属丝材熔化并进行逐层堆积,能够实现复杂结构件的一体化成形及可控制备,为解决上述难题提供了新方法。与电弧焊相比,WAAM过程不仅包含了相邻金属层之间的焊接,还涉及了熔融金属沉积过程的结晶行为以及增材热循环对已成形层和层间界面的多重热影响,其组织结构演变过程比电弧焊更为复杂,构件力学性能的调控难度更大。当然,现有的铝/钢电弧焊相关理论和工艺优化策略对WAAM仍具有一定的指导作用。

孔乐[

61]选用船用Q235低碳钢基板和ER5356铝合金焊丝进行了铝/钢复合结构的电弧增材制造,并通过调整TIG焊接电流、送丝速度、焊接速度等工艺参数,获得了成形质量良好的铝/钢构件。其结果显示,铝/钢界面层中形成了FeAl、FeAl2、Fe2Al5、FeAl3等多种化合物。相比于电弧焊Q235/AA5052的接头组[57],WAAM过程中生成的IMCs更复杂多样,其原因在于电弧增材制造过程存在多重热循环,给铝/钢界面带来了更多的热输入,从而促进了Fe-Al之间的互扩散,发生了更复杂的冶金反[23]。苗玉刚[62–63]采用旁路分流MIG工艺(bypass-current MIG welding,BC-MIG)实现了AA4043铝合金/Q235镀锌钢复合结构的增材制造得到的铝/钢电弧增材件外观良好,性能优异,验证了该工艺在异种金属增材制造方面的可行[64]。Karim[65–66]利用CMT技术制备了AA4043铝合金/316L不锈钢双金属电弧增材件,其宏微观形貌如图4图5所示。可以发现,铝/钢界面处形成了以FeAl2Si为主的IMCs层。在低热输入条件下,IMCs层厚度较小,铝/钢构件的拉伸强度较高,最高可达130 MPa;当热输入量升高后,铝/钢界面IMCs层的厚度会显著增加,界面的脆性增大,构件的力学性能降低至 100 MPa以下。可见,与电弧焊过程类似,铝/钢电弧增材件的界面处也会形成不同种类和形态的Fe-Al化合物,且随IMCs层厚度的增加,电弧增材铝/钢构件的力学性能下降。

在铝/钢之间添加中间层或通过给母材施加镀层能够有效改善铝/钢之间的冶金性能,抑制金属间化合物的产生,是目前改善铝/钢界面力学性能的重要途[

67–68]。刘一[69]在铝/钢CMT电弧增材制造过程中加入了纯镍和紫铜作为中间过渡层,结果发现铝/镍界面处形成了由Ni3Al、Ni0.9Al1.1、Ni2Al3、NiAl3组成的IMCs层,铝/铜界面IMCs层由Cu3Al2、Cu9Al4、CuAl2组成。由于这些脆性化合物的存在,铝合金与镍、铜的界面连接处是增材件性能的薄弱环节。通过进一步地引入外加纵向磁场,增加了电弧与基板表面接触面积,改变了熔滴过渡行为,改善了熔融铝合金在钢、镍、铜表面的润湿效果,同时抑制了硬脆IMCs层的生长,显著提高了界面结合强度,使铝-夹层-钢电弧增材件的抗拉强度比铝/钢直接增材制造时提高了近70%。王亚[70]研究发现磁场的存在还可以改善初始界面结构(见图6),降低后续增材热过程的峰值温度和高温停留时间,调节增材温度以引起适当的热冲击作用,形成化合物以镶嵌状形态分布的界面结构,从而提高界面及整个增材件的力学性能。由此可知,与铝/钢电弧焊过程类似,添加辅助能场同样能够改善电弧增材制造铝/钢构件的成形质量和界面特性,进而获得优异的综合力学性能。然而,需要指出的是在电弧增材制造铝/钢构件中,受后续增材热循环的影响,先成形区及界面组织会发生转变,IMCs层厚度会进一步增大,这比铝/钢电弧焊过程更加复杂。尽管如此,相比于传统先制造、再焊接生产铝/钢复合构件的方法,电弧增材制造可以实现铝/钢构件的一体化快速成形,对于提高汽车、船舶用多材料混合零部件的生产效率具有重要的现实意义。

2.3 /钢激光焊

铝/钢异种金属的激光焊是采用激光作为热源来实现铝合金与钢之间形成有效连接的方法,具有焊接速度快、能量密度高、热输入控制精确、焊接变形小等优点,被广泛用于汽车、船舶等工业领域铝/钢复合构件的连接成[

32–35]。Du[6]采用激光偏置焊接方法进行了铝/钢对接焊,并通过研究发现调整激光束点的偏置距离能够控制铝合金的熔化量,从而达到调控IMCs层厚度和组织缺陷的目的。Ding[71]通过控制激光束落在CRRA1000镀锌高强度钢和AA5754铝合金上的比例(2/3钢+1/3铝、1/2钢+1/2铝)获得了具有不同界面特性的铝/钢搭接接头(图7)。结果发现,当钢上激光束占比及热输入较高时,界面处形成了粗大的Fe-Al-Si化合物,铝/钢构件的断裂失效主要发生在焊缝区;当降低激光束在钢上的占比和热输入后,焊缝与钢之间形成了均匀的IMCs层,裂纹扩展受到阻碍,断裂位置在铝母材上;两种情况下构件的抗拉强度和断裂延伸率分别为344 MPa、10%和345 MPa、15%。可见,调整激光斑点辐照在钢和铝上的比例可以改变热输入量,从而调控铝/钢界面的组织结构和失效行为。

王晓虹[

72]以05CuPCrNi高耐候低碳钢和AA6082为母材,研究了Fe-B-Si中间层对铝/钢接头组织形貌和力学性能的影响。结果显示,未添加中间层条件下,铝/钢接头中生成了呈层状分布的Fe2Al5、FeAl2、FeAl和Fe3Al化合物以及少量的针状FeAl3,由于FeAl2和FeAl3韧性较低,因此在拉剪试验中,铝/钢接头主要在这两个区域发生脆性断裂;添加Fe-B-Si中间层后,富铝IMCs层厚度降低,针状FeAl3数量明显减少,铝/钢接头的拉剪性能提升了1.37倍。Li[73]在激光焊接AA6022铝合金和DP590双相钢时加入了Ti中间层(图8),成功使IMCs层的厚度降低,并在靠近钢侧形成了以韧性Fe2Ti为主的界面产物区,铝/钢接头的断裂模式从脆性断裂转变为由脆性断裂和韧性断裂组成的混合模式,接头的性能提高了27%。可见,与电弧增材制造铝/钢复合结构及其电弧焊过程类似,控制热输入量、添加中间层对于提升铝/钢异种金属激光焊接头的性能同样具有积极作用。

2.4 铝/钢复合结构的激光增材制造

激光增材制造技术是以激光束为热源,通过将加热熔化的金属材料逐层堆积成形来制取三维构件的方法,根据原材料形态(丝材或粉末)和成形方式的不同,可分为激光定向能量沉积和激光粉末床熔合技术。相比于电弧增材制造方法,激光增材制造的成形精度更高、工艺更稳定,是制备复杂结构金属构件的重要手段之一。但目前针对铝/钢复合结构激光增材制造的研究报道较少,仍处于初步探索阶段。

Kannan[

12]利用激光增材制造技术进行了铝/钢复合结构的成形,具体包括两个步骤:(1)采用激光粉末床熔合方法制备Al-Cu-Ce-Zr合金;(2)利用激光定向能量沉积方法在制取的Al-Cu-Ce-Zr合金上沉积316L不锈钢。如图9所示,由于两种材料热膨胀系数失配引起的残余应力发展和界面处存在延展性低的IMCs的共同作用,铝/钢界面处形成了大量的裂纹,构件的力学性能较差。针对这一问题,研究人员提出了两种改善激光增材制造铝/钢双金属结构性能的策略:(i)提高冷却速率,抑制无序到有序的转变,降低铝/钢界面脆性,这一方法已被Liu[14–15]证明是切实可用的;(ii)设计成分过渡界面和添加中间层材料来改善界面结构,从而提高界面延展性。谢[74]研究了添加CoCrNiCux系中熵合金过渡层对激光增材制造铝/钢复合结构件组织、性能的影响。结果显示,AlSi10Mg/CoCrNiCu和CoCrNiCu/316L界面处均无裂纹产生,在前一界面位置形成了铆钉状的Al-Cu固溶体区,在后一界面处形成了Fe元素浓度呈梯度变化的固溶体区,两者的界面剪切强度分别达到了70和380 MPa。为了提高前者的界面结合强度,研究人员尝试了调控激光增材工艺参数和控制熔池稀释率的方法,成功改善了异质界面由于存在IMCs层而强度不足的问题,最终使铝/钢异质界面的结合强度进一步提高,达到了235 MPa。值得一提的是与前文谈及的添加Ti、Cu、Ni等扩散阻碍层的策略不同,这一工作通过添加高熵合金过渡层,借助高熵效应和固溶原理,使铝/钢界面形成固溶体而非脆性的金属间化合物,在降低界面脆性、提高界面结合强度方面取得了更加突出的效果。

此外,将激光增材制造与其他成形方法相结合,可以进一步发挥增材制造技术在多材料复杂结构件制备方面的独特优势。例如,Ghasri-Khouzani[

13]为了获得如图10所示的复杂结构铝/钢构件,创新性地提出了利用激光粉末床熔合方法制取316L不锈钢框架结构,随后利用真空辅助熔渗铸造工艺将铝合金填充到不锈钢框架的空腔中进行成形的方法。这种基于激光增材制造技术的复合成形方法克服了传统激光焊接对构件形状和尺寸的限制,在制造多材料复杂结构方面表现出极大的应用潜力。综上所述,相比于电弧焊或激光焊方法,电弧增材制造和激光增材制造技术在制备复杂结构铝/钢构件方面具有效率更快、精度更高等优势,有望为汽车轻量化等产业发展提供新的助力。

3 结 语

铝/钢复合结构的高质量、可控制造是实现汽车轻量化的重要途径。本文回顾了铝/钢异种金属焊接及增材制造的研究现状,针对其发展趋势提出如下展望:

(1)异种金属增材制造技术能够克服传统焊接方法在复杂结构、特殊形状和尺寸多材料复合构件成形方面的局限性,具有广阔的应用前景。但目前对增材制造工艺和材料体系的开发十分有限,且缺乏对异种金属增材制造界面组织演变规律的认识,这些难题需要研究人员在未来去逐步攻克。

(2)采用电弧或激光作为热源进行铝/钢复合构件增材制造时,二者之间总是不可避免地形成大量以Fe-Al金属间化合物为主的脆性相,使界面成为裂纹萌生和扩展的主要路径,造成构件性能无法充分发挥。搅拌摩擦增材制造具有固相成形、工艺简单、节能环保等优势,将成为铝/钢复合结构制造的重要方法之一。另外,基于增材制造技术的复合成形方法、以及增减材混合制造、外场辅助增材制造技术也有独到优势,是重要发展方向。

(3)开发合适的中间层材料,使增材制造或焊接过程中铝/钢界面中形成韧性化合物或固溶体,而非脆硬的金属间化合物,降低界面脆性,提升界面结合强度。

(4)借助人工智能和数值模拟方法进行铝/钢复合结构增材制造的仿真、预测,优化制造工艺参数,减少试错成本,提升制造的成功率,节省工艺研发周期。

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