镁合金作为最轻质的金属工程结构材料，具有比强度高、导热性能好、抗冲击能力强等优点。ZM5镁合金作为一种典型国产Mg-Al-Zn合金得到广泛应用，如卫星支架、飞机舱体隔框、机匣、壳体、轮毂等。
ZM5-其它制造工艺不足
挤压铸造工艺：由于镁合金的室温塑性加工能力较差，铸造过程易产生气孔、夹杂、裂纹等铸造缺陷，极大限制了铸件的成材率，甚至无法满足结构设计要求。
选择性激光熔化：镁合金具有高反应性和高气化倾向，且镁合金细粉末易燃易爆，成本高。
ZM5-电弧增材制造优势
电弧增材制造技术能够按照设计规划的路径逐层沉积成型，具有成型尺寸大、成本低、高质量、高效率的优点。
?图1 镁合金某轻型舱体
我们对ZM5镁合金电弧增材样块内部进行着色探伤检测，结果表明镁合金沉积体内部质量优良。
图2 电弧增材制造样块取样示意图
图3 ZM5镁合金电弧增材样块内部着色探伤检测
金相观察结果：显微组织为离异共晶组织，主要由固溶体α-Mg与晶间离异的共晶β-Mg17Al12相组成，呈不规则分布，主要在晶界附近。在电弧增材特殊的热输入影响下，析出的β-Mg17Al12相尺寸、分布与铸态金属不同，会有更加细小的α固溶体，同时晶界附近存在细小均匀分布的连续析出β相，产生弥散强化效果，从而提高力学性能。
图4 ZM5镁合金电弧增材样块金相观察
力学拉伸试验结果：样块沉积态的抗拉强度、塑性延伸强度、伸长率均高于“GB/T 1177-2018铸造镁合金”中ZM5镁合金铸件试样的铸件T6态力学性能要求。
图5 力学拉伸试验结果
综上表明，采用电弧增材制造的ZM5镁合金结构内部致密，力学性能优于铸件，可制备复杂结构，同时效率高成本低，可应用于航空、航天、军工、船舶、核电等大型构件的快速制造。
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