摘要

鋁元件的線材+電弧增材製造(WAAM)的最新進展為(wei) 其性能的進一步增強提供了獨特的機會(hui) 。更多的研究是通過控製製造參數、線材性能、電弧模式和後處理來調節鋁件的顯微組織和機械特性。在本文中，我們(men) 選取了大量前人的研究成果，來研究提高WAAM鋁構件機械性能的各種嚐試。討論了在鋁合金上應用WAAM技術所麵臨(lin) 的挑戰。本文的主要目的是對不同條件下沉積鋁構件的機械特性進行詳細的了解。

1. 介紹

鋁合金被廣泛應用於(yu) 各種產(chan) 品，包括飛機部件、航空航天部件和造船工業(ye) ，與(yu) 其他金屬相比，它們(men) 的強度與(yu) 重量比較高，因此需要超塑性。具有超塑性的產(chan) 品材料是特別設計的，以提高機械性能和成形性能。許多製造技術如擠壓，軋製，鍛造，攪拌鑄造，攪拌摩擦加工和不同的工藝已經被采用來製造，提高和得到超塑性產(chan) 品材料。

近年來，許多研究人員采用增材製造(AM)工藝製造鋁構件。與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 相比，它們(men) 有一些獨特而有趣的優(you) 勢。在這些優(you) 點中，通過添加沉積材料的連續層來創建組件，隻需使用製造組件所必需的材料，就可以減少材料浪費。以焊機為(wei) 熱源的AM工藝具有成本低、質量好、效率高、靈活性好等特點。AM的其他好處包括降低工具成本，更好的組件質量，對環境的影響更小。此外，AM技術通常用於(yu) 獲得複雜的機械設計和結構。圖1展示了一些用AM工藝製作的鋁產(chan) 品。

圖1 部分鋁產(chan) 品采用WAAM工藝製造。

在大尺寸零件的製造過程中，消除成本和節省時間是WAAM所能代表的基本好處，這使得WAAM在許多行業(ye) 得到了廣泛的應用。與(yu) 從(cong) 固體(ti) 中切割相比，原料重量與(yu) 產(chan) 品本身的比例要低得多，盡管不像其他AM技術那樣低。另外，產(chan) 品尺寸是強度的一個(ge) 基本點，也受到機械手可達到的工作體(ti) 積的限製。用這種工藝製造的鋁合金零件無尺寸限製，且取決(jue) 於(yu) 焊接設備。

利用AM工藝製造並改善鋁件的性能進行了多項研究。選擇性激光熔化(SLM)和選擇性激光熔化(WAAM)是這些工藝中最常用的技術。主要步驟和構建過程開始創建一個(ge) CAD模型，轉換和切片後，逐層構建。SLM使用粉末床和激光束作為(wei) 熱源來製造產(chan) 品。SLM已被用於(yu) 製造鋁蜂窩晶格結構，具有多種產(chan) 品，如振動阻尼器、電池電極收集器和隔熱。用SLM製備的結構質量通常由粉末性能、熔化參數和結構幾何形狀決(jue) 定。

充滿顆粒氣凝膠的半透明雙層玻璃窗示意圖。

基於(yu) SiO2 NPs的氣凝膠的典型尺寸範圍為(wei) 10-100 nm，用於(yu) 限製半透明窗口的熱損失(上圖)。傑出的絕緣和光學性能已報告與(yu) 雙層玻璃半透明窗。事實上，氣凝膠窗的熱損失甚至比三e玻璃窗和不透明的隔熱層還要低。氣凝膠可以通過多種工藝獲得。通常，NPs被用作生產(chan) 這些氣凝膠的原料。

大尺寸零件的製造與(yu) 合理的製造時間相結合，要求較高的沉積速率。這導致了一些妥協，如表麵質量和階梯效果。因此，AM技術不能提供淨形零件或低精度的大尺寸零件。這些缺點造成加工時間長，材料浪費大。整個(ge) 部分需要由襯底支撐，襯底應由與(yu) 所用饋線兼容的材料製成。

2. 鋁合金采用WAAM技術

利用WAAM成功製備了(2xxx)係列、(4xxx)係列和(5xxx)係列鋁合金。然而，由於(yu) (6xxx)係列和(7xxx)係列存在缺陷和熔池不穩定，使用WAAM技術製造(6xxx)和(7xxx)係列存在困難。研究發現，隻有複雜結構和大尺寸的部件，WAAM工藝在經濟上優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統的製造工藝。

工業(ye) PH鋁合金的加工步驟順序和組織發展。

在鋁WAAM工藝中，每台焊機都可以作為(wei) 熱源，但最常用的是鎢極氣體(ti) 保護焊(GTAW)、氣體(ti) 保護焊(GMAW)、冷金屬轉移焊(CMT)和等離子弧焊(PAW)。由於(yu) 在WAAM過程中，材料應在同一方向內(nei) 連續流動，所以偏愛GMAW。因為(wei) 導線被鼓勵通過，火炬，它可以一直保持正常的與(yu) 襯底。不同的是，在GTAW和PAW工藝中，材料的投料方向可以改變，使工藝描述更加複雜。因此，對[53]鋁合金采用GMAW焊接工藝是比較合適的。

在GMAW工藝中，工件的金屬與(yu) 焊條之間形成電弧，焊條為(wei) 自耗線。導線通過GMAW設備直接進入基體(ti) 表麵。GMAW有四種金屬轉移方式:噴塗、脈衝(chong) 噴塗、短路和球狀。每種模式都具有與(yu) 焊接設備、電極類型和焊接電源相關(guan) 的獨特特征。GMAW有一個(ge) 改進的過程叫做CMT。通常采用焊接機器人來完成焊接過程，采用具有可控製的切入轉移模式的機構。CMT具有高沉積速率和低熱輸入，因此它被廣泛應用於(yu) AM的應用，特別是鋁製品。

GTAW焊接工藝參數圖。

GTAW工藝是最常見的鈦焊接工藝之一，因為(wei) 這為(wei) 焊工提供了一個(ge) 高水平的控製過程，以避免缺陷的形成和提供一致的質量。一般來說，GTAW的過程窗口是由焊接電流範圍和形成無缺陷焊縫所需的移動速度來定義(yi) 的，並避免在高移動速度下由於(yu) 流動不穩定而引起的局部滲透、欠切或駝峰，如上圖所示(Short, 2009)。

與(yu) GMAW工藝不同，PAW和GTAW具有非消耗性焊條用於(yu) 焊接。所述填充絲(si) 通過所述電弧以麵向所述襯底表麵的可變方向饋電。沉積方向的變化影響了沉積產(chan) 物的特性和質量。GMAW和PAW之間有一些區別。在等離子弧中，隨著溫度的升高，電弧有一個(ge) 較窄的區域，使熔珠相對較窄。PAW電弧的熱輸入比GMAW電弧的熱輸入增加了兩(liang) 倍，使焊縫尺寸減小，且在高行程速度(TS)下減小。

3.鋁合金WAAM應用麵臨(lin) 的挑戰

零件材料的設計對其在惡劣條件下的承受能力有重要影響，特別是在飛機和航空航天零件中。該部件的任何故障都將導致此應用程序的不良後果。WAAM工藝造成的一些缺陷，如孔隙度、殘餘(yu) 應力和變形、裂紋和組織不均勻等，是需要消除的主要挑戰。這些缺陷的發生可能與(yu) 熱積累引起的熱變形、參數選擇不當導致的熔池不穩定、編程策略不良、環境影響(如氣體(ti) 汙染)和機器故障有關(guan) 。

等通道正向擠壓(ECFE)工藝示意圖。

氣孔缺陷是限製WAAM技術在鋁構件製造中的應用的基本因素。采用WAAM工藝製備的鋁合金的氣孔與(yu) 采用熔焊方法製備的鋁合金的氣孔相似，其氣孔形成的主要原因是氫氣。在所製造部件的凝固過程中，在固-液界麵處，新近創建的固相將飽和的氫排斥到液相中。由於(yu) 氫的累積量，它在液體(ti) 中的溶解度超過了極限。鋁的高導熱係數導致熔池從(cong) 底部向中心快速凝固。鋁WAAM工藝中氫的主要來源是填充絲(si) 。金屬絲(si) 表麵可能含有一些雜質，如油脂、碳氫化合物、水分等，這些雜質在汽化後可轉化為(wei) 原子氫，然後被熔池中的鋁液吸收。與(yu) 焊接相比，WAAM產(chan) 生的鋁件中的氫氣孔難以控製，因為(wei) 填充絲(si) 進入焊接池的體(ti) 積較大。

分層是一種由鑽削引起的層間破壞現象，是鑽削複合材料層合板時公認的主要損傷(shang) 之一。刀具設計直接影響分層的發生。下圖為(wei) 分層損傷(shang) 示意圖及分層區域計算。

(A)剝離、推起分層現象的機理;(B)鑽孔麵積為(wei) 所鑽孔;(C)分層區域識別;(D)基於(yu) 損傷(shang) 麵積的分層計算。

沉積的部件暴露在幾次熱膨脹和收縮過程中，產(chan) 生殘餘(yu) 應力和變形。它們(men) 的發展機理與(yu) 熔焊相似。WAAM過程在生產(chan) 的部件上引起熱循環，導致先前製造的層的部分熔化和非等溫加熱。這是WAAM技術逐層構建機製的結果。殘餘(yu) 應力對沉積構件有許多不能完全避免的影響。它們(men) 會(hui) 引起構件變形、層合損失、斷裂和疲勞阻力降低。當殘餘(yu) 應力大於(yu) 零件材料的極限強度時，如果殘餘(yu) 應力大於(yu) 屈服強度(YS)，低於(yu) 極限抗拉強度(UTS)，則會(hui) 導致材料斷裂或塑性變形。

裂紋缺陷特別適用於(yu) 采用WAAM技術生產(chan) 的鋁製品。WAAM技術不僅(jin) 導致了這一現象，而且還與(yu) 鋁合金的性能有關(guan) ，如較寬的凝固溫度範圍、晶粒結構和合金元素。它可以是材料內(nei) 部的晶界裂紋或凝固裂紋，這取決(jue) 於(yu) 材料的凝固性質。當晶粒組織粗大，晶界含有粗大的第二相顆粒時，會(hui) 發生凝固裂紋。在鋁構件的WAAM過程中，當晶界含有低熔體(ti) 時，會(hui) 引起熱裂紋。層與(yu) 層之間材料的不完全熔化會(hui) 導致另一種類型的裂紋，稱為(wei) 分層或分離。其中最大的損傷(shang) 缺陷之一是微孔，微孔會(hui) 導致鋁構件強度和韌性下降，導致疲勞失效。據報道，微孔隙可作為(wei) 裂紋萌生和擴展的場所。它可以提高應變集中，導致材料屈服和斷裂。

不同水遷移距離和LWA體(ti) 積百分比對保護水泥漿體(ti) 體(ti) 積的影響。

材料在焊接過程中經曆了一個(ge) 複雜的熱循環。這意味著,上述物質將暴露在快速加熱融化溫度引起的焊接設備生成的能量,然後快速凝固在移動熱源後,和幾個(ge) 加熱和逐步加溫過程中產(chan) 品的沉澱一層一層地建造。因此，WAAM沉積材料的每一層產(chan) 生的相沒有平衡成分和不均勻的微觀組織(粗晶和細晶)。這使得WAAM製品的成分和微觀結構建模變得更加困難和具有挑戰性。

本文著重介紹了WAAM技術製備的鋁構件的性能。表1列出了試圖改善WAAM製造的鋁部件性能的不同發表文章的比較，並提供了一些建議，以限製各種工業(ye) 應用中使用WAAM技術製造鋁合金所麵臨(lin) 的挑戰。同時，本文也有助於(yu) 研究人員和製造商指出近年來鋁合金性能的改進及其應用。

表1 對最近發表的不同文章的比較。

4. 提高WAAM鋁製件的質量

要實現產(chan) 品所要求的目標，最重要的問題之一就是產(chan) 品製造工藝的選擇。WAAM工藝近年來被廣泛應用於(yu) 鋁零件的製造中，但仍有許多缺陷需要進一步研究。采用WAAM工藝製作的鋁件需要進行後處理，以消除產(chan) 生的缺陷(氣孔、殘餘(yu) 應力和變形、裂紋)，提高材料性能。沉積質量的問題可以通過應用適當的後處理來消除。為(wei) 了優(you) 化WAAM參數，並找出這些缺陷的局限性，提高材料性能，開展了多項研究。本節將重點介紹應用的後處理和WAAM參數的優(you) 化，以提高WAAM製造的鋁構件的質量。表2列出了應用後處理來提高WAAM製造的鋁構件質量的不同調查的比較。

表2 應用後處理消除缺陷的不同調查的比較。

後處理熱處理被廣泛應用於(yu) 消除殘餘(yu) 應力。在決(jue) 定采用後處理熱處理時，應考慮材料的特性及其應用。熱處理後，上部微孔數密度降低17.1%，下部微孔數密度降低23.9%，但平均孔徑增大。采用高溫固溶處理可以消除元素的偏析，提高元素的溶解度，從(cong) 而提高合金的性能。

層間軋製會(hui) 受到軋輥施加的壓力的影響，從(cong) 而產(chan) 生較大的應變。每一沉積層都經曆層間軋製過程。原子氫的吸收是由於(yu) 大量的真空、位錯和引入的應變引起的。Gu等研究了不同軋製載荷(15、30和45KN)下層間軋製對兩(liang) 種不同鋁絲(si) 孔隙形成的影響。他們(men) 證明，層間滾動導致扁平化的孔隙，以扁球形。加載45kn後，孔隙消失。分離的原子氫被困在位錯中，從(cong) 而導致滾動。Sun等研究了激光衝(chong) 擊強化對2319鋁合金殘餘(yu) 應力的影響。結果表明:在100 MPa左右，殘餘(yu) 應力狀態由拉伸狀態變為(wei) 壓縮狀態;這種組合策略提供了更多的質量控製。

5. 提高WAAM鋁件的性能

該方法製備的鋁構件的機械性能和顯微組織有待進一步提高，以供工程應用。更多的研究是通過控製製造參數，線材性能，電弧模式，以及應用後處理來調節WAAM製造鋁件的組織和機械特性。工藝參數的選擇是電弧添加劑加工零件材料性能的一個(ge) 重要方麵。應確定工藝參數，以達到評價(jia) 所得產(chan) 品機械性能和顯微組織特征的最佳設置。研究人員進行了幾項研究，以評估沉積電流、TS和送絲(si) 速度(WFS)對鋁構件的影響，如下部分所述。Su等研究了熱輸入(調節WFS和TS)對ER5356絲(si) CMT工藝製備的al - mg合金組織的影響。通過改變熱輸入，合金中出現了α相(Al)和β相(Al3Mg2)兩(liang) 種次生相，形成了細小的等軸晶，而不是大柱狀晶。斷口形貌顯示，試樣具有典型的韌窩斷裂特征，如圖2所示。隨著WFS的減小或TS的增大，單位麵積韌窩的數量和尺寸減小/增大。

圖2 試樣不同位置斷口的SEM圖像。

研究了TS(150、250、350、450 mm/min)對waam加工2219鋁合金機械性能和顯微組織的影響。結果表明:隨著溫度的增加，熱輸入減小，凝固速度加快，等軸晶粒的體(ti) 積分數和尺寸減小;當溫度從(cong) 150 mm/min增加到350 mm/min時，複合材料的UTS和YS分別增加了11.58%和11.96%，而當溫度進一步增加到450 mm/min時，複合材料的UTS則下降，這主要是由於(yu) 複合材料的冷卻速度過快所致。當TS從(cong) 150 mm/min增加到450 mm/min時，El增加了45.45%。顯微硬度值的讀數也隨晶粒形貌的變化而變化，如圖3所示。

圖3 幾個(ge) TS值下的顯微硬度值的讀數。

Su等人使用WAAM-CMT工藝，通過三種不同的沉積策略(Line 90°、Cycle Line 90°和Line 45°)製備了4043 al - 5si合金組件。他們(men) 評估了這些策略對合金組織和拉伸性能的影響。結果表明，所有的沉積組分具有相同的相組成，但根據所采用的策略，每個(ge) 沉積組分都有自己的層尺寸、晶粒尺寸和Si形貌。沉積策略導致的冷卻速度導致了不同的顯微組織特征和不同的Si形貌。結果表明，45°線法沉積的材料強度較高(UTS為(wei) 223.2 MPa, YS為(wei) 141.8 MPa)，伸長率較低(El為(wei) 10.6%)。這與(yu) 它們(men) 較細的晶粒尺寸和微觀結構有關(guan) 。

Ma等研究了CMT設備工藝增材製造的205A鋁件的拉伸行為(wei) 、氣孔特征、a-Al晶粒和Al2Cu相的影響。優(you) 化的工藝參數為(wei) :TS為(wei) 0.3 m/min，進給速度為(wei) 4.5m/min，電壓為(wei) 12.1 V，電流為(wei) 84 a，層間停留時間為(wei) 30 s。高的凝固速度使沉積部位的a- Al晶粒細化程度更高。結果表明，205A鋁構件可以在不產(chan) 生裂紋的情況下製備，Al2Cu相的細化程度較低，增強了抗拉強度，如圖4所示。但孔隙度較高的微尺度球形孔隙(3.51%)是塑性輕微退化的主要原因。

圖4 (a)代表性拉伸曲線(b)微觀組織形貌的SEM圖像。

在另一項研究中，利用變極性-CMT(純CMT、CMT+Pulse (CMTP)和VP-CMT)設備和層間等待時間研究了Al-6Mg合金構件的組織和機械特性。與(yu) 其他電弧模式相比，VP-CMT模式可使柱狀晶轉變為(wei) 等軸晶和細化晶，這是因為(wei) 該模式可降低熱輸入，提高機械性能。所製備的Al-6Mg合金零件的UTS比標準的Al-6Mg合金增加了2.77%。但拉伸性能在橫向和縱向上呈各向異性，其範圍為(wei) 8-27%，如圖5所示，這是由微孔造成的。Ayarkwa等進行了一項研究，評估了電極正時間周期(% EP)對ER5556鋁線的微觀結構、機械行為(wei) 和氧化物去除的影響。結果表明，較高的EP值使晶粒尺寸明顯增大，但不影響其機械性能。

圖5 不同拉伸方向的UTS及其各向異性百分比。

金屬絲(si) 材料在提高堆焊件性能方麵具有重要作用，因此應專(zhuan) 門開發用於(yu) 控製該堆焊件的機械行為(wei) 、組織特征和化學成分的材料。WAAM沉積組件滿足其目的的效率很大程度上受線材性能的影響。更多的研究是使用之前製備的填充線來使用WAAM沉積零件。

Gu等利用al - cu4.3 - mg1.5組合物製造了一種金屬絲(si) ，並將其作為(wei) CMT工藝製造組件的填充材料。研究了熱處理前後沉積零件的性能。主要結果顯示，沉積態成分組織具有等軸晶、分層分布的枝晶和數量較少的柱狀晶，如圖6(a-c)所示。第二相顆粒(θ + S)沿晶界呈網狀分布，但T6熱處理後共晶相溶解，如圖6(d)所示。熱處理後的顯微硬度(161.4 HV)比熔敷後提高51%。熱處理後的UTS和YS在縱向上分別提高了66%和116%。機械性能顯著改善的原因是S '析出物的高密度析出，盡管拉伸性能因微孔缺陷的形成而呈各向異性。

圖6 As-deposited部分微觀結構;(a)一般視圖金相圖;(b,c) (a)中的封閉區域被放大。(d) T6熱處理後的零件組織。

向ER2319 Al（Al-6.3%Cu）沉積組分中添加預定量的鎂可增強其強度性能（UTS:280MPa，YS：水平方向從(cong) 156 MPa增加到187 MPa，El:8.2%–6%），與(yu) 未添加鎂（UTS:237，YS:112，El:10.7%）相比，塑性降低。通過建立雙WAAM係統，實現了鎂元素的添加。采用鋁銅ER2319線和鋁鎂ER5087線作為(wei) 填充材料，實現了該工藝。通過控製送絲(si) 速度，製備了不同成分的Al–Cu–Mg成分。結果表明，沉積組分具有非均勻分布的顯微組織特征，由細小的等軸晶和粗的柱狀晶組成。如圖7中沉積零件的XRD結果所示，在低Mg和高Cu含量下，強化相從(cong) Al2CuMg轉變為(wei) Al2Cu+Al2CuMg。顯微硬度隨Cu/Mg比的增加而增加，加入Mg元素可提高顯微硬度。讀數分別為(wei) 86、90和95 HV，比率為(wei) 3.6Cu/2.2 Mg、4Cu/1.8 Mg和4.4Cu/1.5 Mg，與(yu) Bai等人獲得的值（77.5 HV）相比，顯微硬度有所提高。

圖7 (a) 3.6Cu/2.2 Mg時的XRD譜圖;(b) 4銅/ 1.8毫克;(c) 4.4立方/ 1.5毫克。

Wang, sual等人利用ER5356線采用CMT技術製備Al-Mg合金構件時，在中間層中添加Ti粉。結果表明，加入Ti粉後，Al3Ti相形成，柱狀晶粒在層間轉變為(wei) 等軸晶粒，晶粒尺寸得到細化，如圖8所示。垂直和水平方向的拉伸性能均得到改善，硬度提高了5 ~ 10 HV。

圖8 (a)無Ti的WAAM構件層間組織; (b) 用Ti以後。

另一項改善CMT沉積零件性能的研究是采用後熱處理。從(cong) 上到下，各組分的微孔形態和數量變化明顯。A357合金的拉伸性能接近於(yu) 各向同性。熱處理後的鋁基體(ti) 形成納米顆粒，提高了合金的強度和顯微硬度。2024鋁合金鍍層通過固溶處理(485℃，498℃，503℃)，保持90 min，水淬後自然時效(室溫下48 h)提高了鍍層性能。如圖9所示，在503℃固溶處理溫度(UTS: 497 MPa, YS: 330 MPa, EL: 16%，顯微硬度143HV)下，合金的機械性能有所提高，使沉積的構件滿足應用要求。

圖9 (a)顯微硬度，(b)不同條件下的拉伸性能。

將層間軋製工藝作為(wei) 鋁件WAAM的後處理工藝，會(hui) 影響鋁件的顯微組織;原始粗大的晶粒變形為(wei) 非常精細的晶粒。軋製WAAM合金通過晶粒細化、亞(ya) 組織和高密度位錯引起的變形得到強化。Al-Mg4.5-Mn合金通過采用可變軋製載荷(15,30和45KN)的層間軋製引起的變形獲得了良好的機械性能。屈服應力、UTS和平均顯微硬度分別提高了69%、18.2%和40%。變形過程後，組織中粗大的晶粒變得更加細化。晶粒細化強化、固溶強化和變形強化是主要的強化機製。

6. 結論及未來工作

綜上所述，鋁件WAAM技術是飛機、航空航天等工業(ye) 應用中需要大規模采用的重要製造工藝。有充分的證據表明，這種增強的性能和消除的缺陷可以通過使用適當的製造參數和後處理的沉積組件提供。對於(yu) 未來的工作，根據上述文獻總結出以下展望和結論:

1，造成鋁合金WAAM缺陷的主要原因是參數選擇不當、編程策略不佳和熔池不穩定。

2，此外，還存在材料性能不一致、沉積部位缺陷廣泛、成形不均勻等缺陷。

3，結果表明，CMT工藝是對GMAW工藝的一種改進，是一種較好的鋁WAAM工藝。

4，低熱輸入和層間軋製、熱處理等後處理，消除了殘餘(yu) 應力、變形和微孔分布數量。

5，後處理技術的應用對解決(jue) WAAM製造鋁合金的難題有很大的幫助。但是，工藝參數的優(you) 化仍然是一個(ge) 複雜的過程，因為(wei) 需要優(you) 化的參數很多。因此，在WAAM過程中，需要利用人工智能方法實時調節沉積參數。

6，熱輸入的減少導致凝固速率的增加，導致等軸晶粒的體(ti) 積分數和尺寸減小。

7，VP-CMT技術使柱狀晶轉變為(wei) 等軸晶和細化晶，降低了熱輸入，提高了鋁合金的機械性能。

8，此外，金屬絲(si) 材料的性能對WAAM沉積構件的機械性能有很大的影響

9，在沉積構件中加入預先確定的適量的元素，如鎂或鈦粉，可提高構件的強度性能。

10，背靠背的建造策略被提出作為(wei) 一個(ge) 可能的過程，以消除變形和殘餘(yu) 應力平衡。

基於(yu) 上述展望和結論，盡管近年來鋁的WAAM領域取得了很大的進展。但仍存在一些挑戰，需要研究人員進一步完善。這些挑戰表現在材料性能的不一致、沉積部分的廣泛缺陷和缺乏構建均勻性。有些問題需要進一步調查:

❖垂直方向的性能(各向異性)有待研究人員進一步改進。

❖此外，研究WAAM工藝沉積的鋁構件的性能需要更多的分析爆炸、調查和詳細解釋。

❖利用人工智能方法對WAAM工藝因素進行優(you) 化，以提高WAAM工藝製備的鋁件的性能。

❖電弧穩定性、表麵沉積的形成、電壓和電流的測量波動以及製造的熱曆史需要更多的分析來研究它們(men) 對WAAM工藝的影響。

❖線材內(nei) 和線材上的氫含量必須用合適的技術進行分析，因為(wei) 它是鋁合金中氣孔形成的原因。

❖線材的微觀結構對氣孔率和電弧穩定性有一定的影響，因此，線材的微觀結構還有待進一步研究。

來源：Enhancing the properties of aluminum alloys fabricated using wire +arc additive manufacturing technique - A review，Journal of MaterialsResearch and Technology，doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.04.076

參考文獻：Z. Huda, P. Edi，Materials selection in design of structures and engines ofsupersonic aircrafts: a review，Mater Des, 46 (2013), pp. 552-560