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丝材电弧增材制造铝合金构件是近几年发展的一门新技术,也是大型铝合金构件增材制造研究的热点。针对高强铝合金丝材钨极氩弧增材制造熔敷效率低的不足,采用了一种堆覆时使用双填丝工艺来提高熔敷效率的方法,熔融ER5356铝合金丝材,制备了高强铝镁合金直壁体试样、分析了其成型尺寸、力学性能与微观组织方面的变化规律。并采用该方法制备出新型的高强铝合金复合材料。首先进行单填丝和双填丝GTA电弧Al-Mg增材制造工艺研究,分别采用二种工艺,以单道多层增材制造模式制造了高强Al-Mg直壁体试件。然后研究了 GTA电弧工艺参数,包括熔覆电流、熔覆速度和送丝速度对单道成型尺寸的影响,获得工艺参数和单道焊缝成型尺寸之间的规律。当堆覆速度30cm/min、40cm/min和50cm/min时,双填丝效率是分别是单填丝堆覆效率的1.97、2.14和2.15倍。同时双填丝工艺细化了晶粒组织,并且提高了抗拉强度和延伸性能,在试件的纵向方向上抗拉强度依次增加10MPa、22MPa和24MPa,横向方向上抗拉强度分别增加了 10MPa、23MPa和19MPa。相应的纵向方向上延伸率提高了 6.8%、5%和3.4%,横向方向上延伸率提高了 4.6%、1%和5%。SEM测试结果表明,拉伸断口的断裂形式为微孔聚集型断裂,韧窝为等轴型。同时双填丝工艺对直壁体的硬度影响较小。接着进行了二种异质铝合金丝丝材ER5356与ER4043GTA电弧堆覆试验研究,重点对堆敷试件的性能进行测试。研究了不同配比时,试样组织与性能变化。XRD测试结果表明,主要相组成是α-Al基体和中间相Mg2Si与少量的A10.3Fe3Si0.7。通过光学显微镜观察了显微组织,发现组织为树枝晶与等轴晶共存,随铝硅焊丝的比例提升,Mg2Si树枝晶越发粗大,生成的Mg2Si相更多。随着铝硅焊丝的比例从10%提升到50%,横向方向上拉伸强度下降了 18.37MPa、19.67MPa、34MPa和41.34MPa,纵向方向上拉伸强度下降了 16.63MPa、42.97MPa、71.97MPa和68.3MPa,横向方向上延伸率降了 1%、2.8%、4.7%和5.2%,纵向方向上延伸率降先提升了 4.1%,又下降了 3.7%、4%和6.2%。SEM测试结果表明,拉伸断口断裂面都有少量的韧窝存在,同时有大量的冰糖状特征,断裂形式为沿晶断裂。EDS测试结果表明,不同配比时硅元素与镁元素在直壁体中的分布都基本是均匀,没有明显的成分偏析存在。最终基于机器人GTA电弧增材制造系统,通过建立酒杯形构件的三维几何模型、构思堆覆策略、优化堆覆路径与设计机器人自动化程序,高效地堆覆出了三维构件。