【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，國內(nèi)外研究學(xué)者對磁控焊接技術(shù)進(jìn)行了大量研究。德國學(xué)者M(jìn)arcel等[4]將外加磁場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。通過模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)，只要磁場垂直作用于焊接方向，洛倫茲力對焊接熔池中金屬的熔化速度與外加磁場的極性就不存在一定相關(guān)性。外加磁場作用于熔池，對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對ZL114A電弧增材制造的影響，并對焊接電弧形態(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旋轉(zhuǎn)，在勵(lì)磁電流為2 A的磁場作用下，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，且引入磁場后硬度波動(dòng)更小，硬度分布更為均勻。

　　以下是正文：