冷喷涂AA6061增材制造几何效应对残余应力影响研究

2026-05-01 Additive Manufacturing 1 阅读
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美国研究人员C. Jacob Williamson团队在2026年5月发表研究,探索冷喷涂增材制造AA6061铝合金的几何形状对残余应力的影响。他们制造了不同壁厚和形状的铝制构件,并测量其内部应力分布。 实验实现超过750克/小时的沉积速率,构件无裂纹或分层。中子残余应力测量显示,基材界面最大拉伸应力为41兆帕,冷喷涂材料内部最大压缩应力为负35兆帕。圆柱形构件外径拉伸应力高于内部,而不同壁厚墙体间应力差异不大。 冷喷涂增材制造技术正从固态涂层向全面增材制造发展。该工艺沉积速率可达50公斤/小时以上,无需熔化原料,适用于铜、铝、难熔金属等材料体系。目前构件级制造仍面临缺陷建模等基础挑战。 低残余应力和弱几何依赖性表明,AA6061铝合金可制造更大尺寸部件而无失效风险。研究通过原位涂层性能测量发现,沉积应力随层厚增加而降低。这为理解冷喷涂增材构件应力演化提供了关键依据。