一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法技术

本发明专利技术是在金属加工领域的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，并设计一种高质量、高效率的冷却工装，主要包括以下步骤：首先使用液氮将酒精冷却至低温；接着将待加工的镁合金板材以搭接方式固定在冷却工装之上，该工装主要包括装置主体(1)、冷却液流入孔(2)、冷却液流出孔(3)、工件放置槽(4)、储液室(5)、压板(6)、紧固螺钉(7)；随后通入低温酒精并设置好行进路径和工艺参数进行第一层搅拌摩擦增材制造，加工过程中始终保持搅拌头和工件淹没在冷却液中；然后将增材后的表面铣削平整，在另一个未加工面重新叠加一层板材并固定于工件放置槽内；最后以相同的参数喝路径对板材的另一面进行的第二层搅拌摩擦增材制造。本发明专利技术可同时适用于镁合金、铝合金等低熔点金属的增材制造，并可以同时制备出多尺度梯度异质结构镁合金，不仅提高了制备效率，还实现异质结构材料的高质量低成本制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属加工领域，尤其是一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法。

技术介绍

1、增材制造作为一种新的材料成型工艺近些年飞速发展，然而激光增材制造、电弧增材制造等工艺伴有材料熔化和凝固过程，这对化学性质活泼的镁合金和铝合金而言可能会导致气孔、裂纹等缺陷，添加保护气体则会显著提升制造成本。

2、搅拌摩擦增材制造是作为一种固相增材制造工艺近几年受到广泛关注。目前，主要的搅拌摩擦增材方法包括棒材摩擦沉积和送丝增材两种方式，但由于设备制造昂贵，增材工艺复杂，短时间内很难投入实际应用。而搅拌摩擦加工作为搅拌摩擦焊接衍生而来的固相加工技术在材料成型原理上与搅拌摩擦增材制造相同。这意味着，可以直接通过搅拌摩擦加工堆叠的板材实现增材制造，这样的工艺即高效又经济，且对于制备力学性能优异的层状异质结构镁合金而言非常合适。

3、目前，通过搅拌摩擦增材制造的方法制备异质结构镁合金的方法较少。现有技术一(一种异质结构镁合金板材制备方法，申请号：202310443997.7)通过熔炼法制备了异质结构镁合金，该方法结构简单，操作容易可以实现异质本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，步骤1中，实验前液氮需将酒精冷却至-95～-100℃以确保高冷却效率。

3.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，步骤2中，工件(11)为3mm厚的镁合金板材上叠一层1.5mm厚的镁合金板材组成的搭接结构；所有紧固螺钉(7)均为M8螺钉，所有螺孔(10)均为M8螺孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，步骤1中，实验前液氮需将酒精冷却至-95～-100℃以确保高冷却效率。

3.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方法，其特征在于，步骤2中，工件(11)为3mm厚的镁合金板材上叠一层1.5mm厚的镁合金板材组成的搭接结构；所有紧固螺钉(7)均为m8螺钉，所有螺孔(10)均为m8螺孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于低温搅拌摩擦增材制备异质结构镁合金的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国强，孙涛，沈以赴，冯晓梅，王铭君，石秉钧，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：