浅析CMT技术在铝合金电弧增材制造中的应用
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增材制造用球形钴铬合金粉末页数:13
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铝合金电弧增材制造技术研究现状及进展
铝合金电弧增材制造技术研究现状及进展作者：张江帅来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第03期摘要：铝合金作为工业生产中广泛应用的一种合金，具有塑性好、强度较高、抗腐蚀性好等优点，是我国未来重点发展的高性能轻型合金材料，在汽车制造、航空领域应用广泛。
传统的制造铝合金构件的方法如铸、锻等不能够实现复杂形状的制造，由于电弧增材制造技术（WAAM）成本低、沉积效率高、成型件冶金性能好等优点，目前，许多学者在铝合金电弧增材制造方面开展了一系列研究。
关键词：特点及优势；增材制造；总结及展望1 电弧增材制造技术特点及优势增材制造技术，是中国制造2025的重点发展技术。
与传统的减法制造（如数控加工）相比，增材制造具有自由度高、成型复杂度高、自动化程度高等优点，特别是能够生产传统方法无法生产的钛和镍合金，在制造业中越来越受到重视。
电弧增材制造（WAAM）是以电弧为载能束的增材制造技术，利用气体金属电弧焊（GMAW）、钨极气体保护焊（GTAW）或等离子弧焊（PAW）等作为热源，逐层堆叠熔化的丝材从而形成金属零件的方法。
相比于激光或者电子束作为热源的增材制造方法，电弧增材制造具有沉积效率高、成型尺寸大、成本低廉等优势，能够低成本高效生产复杂金属构件。
2 铝合金电弧增材制造2.1 TIG电弧增材制造TIG电弧增材制造是以非熔化极气体保护电弧焊作为热源的增材制造方法，采用氩气作为保护气，通过不断熔化丝材堆叠成构件。
具有气孔少、熔池可见、熔渣少、堆焊层致密等优点，同时也存在残余应力、变形较大等缺点。
哈尔滨工业大学的王计辉利用TIG（非熔化极气体保护电弧焊）堆焊成型2219铝合金并对其成型工艺、试样组织特征和力学性能进行了研究。
北京航空航天大学的孙红叶等人对AL-6.3Cu进行了TIG堆焊成型，研究了焊接参数对成形尺寸的影响，并且对比分析了变极性钨极氩弧焊和复合超高频脉冲方法变极性钨极氩弧焊对成型件的影响。
结果发现复合超高频脉冲方法变极性钨极氩弧焊更有利于提高成型件的力学性能。
双丝电弧增材制造铜铝合金的组织与性能
双丝电弧增材制造铜铝合金的组织与性能摘要冷金属过渡（Cold metal transfer, CMT）技术是电弧填丝增材制造（Wire arc additive manufacturing, W AAM）技术的一种，其具有材料利用率高、沉积效率高、无飞溅、热输入量低等优点。
与传统的制造方法相比，在改善成型件性能的同时，可实现高性能金属零件经济快速成形。
铜铝合金复合材料具有良好的导电导热性、耐腐蚀性，高强度和高延展性等优点，可制成功能梯度材料来满足不同的需求。
具有广阔的应用前景，已被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
目前，铜铝合金的制造主要采用真空感应熔炼，电弧熔炼，球磨等粉末冶金工艺和固液复合浇注技术。
通常对外部环境要求较为严格，这相对增加了制造成本；金属粉末的价格比填充丝材高。
另外，这些工艺不适合生产几何形状复杂的零件，而且会产生粉末颗粒未完全熔化等缺陷，降低成形件质量。
因此，低成本、高效率的铜铝合金的电弧填丝增材制造技术受到人们的青睐。
本文提出一种新的稳定的可行的双丝增材制造的方法来制造铜铝合金。
采用基于冷金属过渡技术的电弧-双丝增材制造（CMT-W AAM）系统，通过两个送丝机的协调工作，将商用的铜焊丝CuSi28L 和铝焊丝ER4043沉积到同一个熔池中，并验证双丝电弧增材制造的可行性。
首先通过调节制造过程中工艺参数，分析各工艺参数对单层单道焊缝成形质量的影响，并最终确定一组具有良好成形效果的工艺参数。
运用所选的工艺参数进行双丝电弧增材制造铜铝合金实体墙，并通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）等分析沉积层的微观组织。
分析多层多道沉积实体墙：在不同的沉积位置观察到不同的微观结构，微观结构的变化取决于沉积过程中的热累积和热循环。
沿垂直方向的力学性能之间的极限抗拉强度仅相差15 MPa，屈服强度仅相差10 MPa，伸长率相差2%；下部，中上部和上部的平均显微硬度分别为217.1 Hv，226.8 Hv和221.4 Hv，金属间化合物的存在会导致显微硬度的波动；在沉积样品的不同高度区域检测到四种相；在垂直方向上的试样表现出较优的力学性能，断面呈现混合断裂的特征。
基于CMT技术的铝合金电弧增材制造研究现状
基于CMT技术的铝合金电弧增材制造研究现状郝轩;黄永德;陈伟;陈玉华【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)005【摘要】由于铝合金的应用领域较为广泛,使其增材制造技术成为了研究热点.CMT 技术作为一种新型焊接工艺,焊接过程中弧长控制较为精确,其热输入量小、飞溅少等工艺特点非常适合铝合金等低熔点金属的增材制造,因此,铝合金CMT增材制造技术成为了近年来国内外各研究机构的研究热点.从控形控性的角度分析了国内外相关研究机构的研究方向,重点综述了焊接速度、送丝速度、CMT工艺等工艺参数和热处理对成形件形貌及性能的影响,同时概述了铝合金CMT电弧增材制造中尺寸控制、组织性能、气孔缺陷等方向的研究工作.借此指出,基于CMT技术的铝合金电弧增材制造技术的相关研究工作仍主要聚焦于试验研究阶段,并未深入到成形机理的探究.该领域的研究工作应更深入、系统地从成形尺寸精度控制、控制气孔缺陷、组织演变规律及性能优化等角度展开,力求加速推进该技术在现代制造业的应用.【总页数】7页(P88-94)【作者】郝轩;黄永德;陈伟;陈玉华【作者单位】南昌航空大学焊接工程系,南昌 330063;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330063;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330063;南昌航空大学焊接工程系,南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.氩氦混合气对铝合金CMT电弧增材制造过程成形质量的影响 [J], 张瑞;王克鸿2.浅析CMT技术在铝合金电弧增材制造中的应用 [J], 莫非;李佳蒙3.电弧轨迹对CMT电弧增材制造Inconel 625合金厚壁件组织与性能的影响 [J], 徐文虎;张培磊;蒋旗;刘志强;于治水;叶欣;吴頔;史海川4.CMT电弧特性对5A56铝合金增材制造构件组织与性能的影响 [J], 王会霞;王松涛;王天顺;张亮5.电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔的研究现状 [J], 聂文忠;曾嘉艺;李晓萱;邱渭濠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
铝合金电弧增材制造技术研究发展现状
该技术成形材料主要集中在钛合金、不锈钢、 铝合金等。铝合金是在生铝之中添加碳元素以及 其他合金化元素而形成的一种合金，因其具有良好 的可塑性，以及塑造性较强，适合电弧增材制造技 术，故可作结构成形材料使用[2-6] ，随着航天航空等 重要技术领域的进一步革新和发展，这对复杂铝合 金构件的制造技术提出了新的要求，因此铝合金的 增材制造技术成为了研究的重点。图1所示为利用 WAAM技术制作的铝合金水泵转子。
英国学者在焊接工程研究中心做了大量研究，
利用堆焊技术将金属形状沉积技术应用于飞机机身 快速制造上，这使得许多航天企业都使用WA A M技 术，并使直接成形大型结构件越来越方便，缩短了 大型结构件的研制周期[30]。
针对航空航天领域的铝合金轴承、机舱截面、 框架梁及格栅等典型结构零件，首都航天机械有限 公司、北京航兴机械制造有限公司、华中科技大学 等都进行了研究，并进行了应用试生产，如管道支 撑件（2219合金）、壳体模拟零件（4043合金）、 框架梁结构（5B06合金）及网格结构（4043合金） 等 。 [31-35]
图2 WAAM工作原理 2.3 电弧增材制造技术应用
电弧增材制造相对于其他制造技术来说，其特 点如下：制造周期短；自动化程度高；原材料利用 率高，对零件尺寸的限制少。
电弧增材技术虽没有普遍使用，但是在少量重 要领域，电弧增材技术应用确实很多，如：全焊缝 金属成分高，密度高，力学性能好，已用于生物医 学、航空航天等领域，并且有望在更多领域得到广 泛使用[25-29]。
究现状 基于GMAW增材制造研究的同时，国外许 多研究者也将研究方向转至基于G TAW的电弧增材 制造技术，因其热输入较G M AW小，成形精度会更 高。
美国Southern Methodist大学OUYANG等[44]采用 G TAW工艺堆焊5356铝合金构件进行研究，结果表 明，影响零件尺寸精度和表面质量的主要因素有电 弧长度、基板预热温度和层间温度，图4所示为快速 成形件。挪威科技大学相关研究人员利用电弧增材 制造技术制备5183铝合金薄壁结构，结果表明，成 形样件微观组织和力学性能良好，但是需要进一步 优化工艺参数，以减少气孔和热裂纹产生。
英国学者在焊接工程研究中心做了大量研究，
利用堆焊技术将金属形状沉积技术应用于飞机机身 快速制造上，这使得许多航天企业都使用WA A M技 术，并使直接成形大型结构件越来越方便，缩短了 大型结构件的研制周期[30]。
针对航空航天领域的铝合金轴承、机舱截面、 框架梁及格栅等典型结构零件，首都航天机械有限 公司、北京航兴机械制造有限公司、华中科技大学 等都进行了研究，并进行了应用试生产，如管道支 撑件（2219合金）、壳体模拟零件（4043合金）、 框架梁结构（5B06合金）及网格结构（4043合金） 等 。 [31-35]
图2 WAAM工作原理 2.3 电弧增材制造技术应用
电弧增材制造相对于其他制造技术来说，其特 点如下：制造周期短；自动化程度高；原材料利用 率高，对零件尺寸的限制少。
电弧增材技术虽没有普遍使用，但是在少量重 要领域，电弧增材技术应用确实很多，如：全焊缝 金属成分高，密度高，力学性能好，已用于生物医 学、航空航天等领域，并且有望在更多领域得到广 泛使用[25-29]。
究现状 基于GMAW增材制造研究的同时，国外许 多研究者也将研究方向转至基于G TAW的电弧增材 制造技术，因其热输入较G M AW小，成形精度会更 高。
美国Southern Methodist大学OUYANG等[44]采用 G TAW工艺堆焊5356铝合金构件进行研究，结果表 明，影响零件尺寸精度和表面质量的主要因素有电 弧长度、基板预热温度和层间温度，图4所示为快速 成形件。挪威科技大学相关研究人员利用电弧增材 制造技术制备5183铝合金薄壁结构，结果表明，成 形样件微观组织和力学性能良好，但是需要进一步 优化工艺参数，以减少气孔和热裂纹产生。
CMT电弧增材制造Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金微观组织性能研究
CMT电弧增材制造Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金微观组织性能研究陈伟;黄龙彪;陈玉华;朱嘉文;陈超;孙松伟【摘要】目的研究冷金属过渡技术(Cold metal transfer,简称CMT)增材制造Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金的微观组织成形规律.方法采用CMT电弧增材的方式制备了Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金的薄壁试样件,研究了试样件在不同位置、不同方向的微观组织.结果 CMT电弧增材制造Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金的微观组织分为3个区域,前3层的不稳定区域主要是由基材树枝晶到柱状晶的转变区域;第3层到最后一层的稳定区域主要是外延生长的柱状晶区;在最后一层靠近空气侧约360μm厚度范围内,出现转向枝晶.交替往复电弧增材的Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金,在每层顶部均会形成转向枝晶,但随后新一层电弧增材的熔池会熔化顶部形成的转向枝晶,最终在微观组织形貌上表现出柱状晶外延生长的形式.结论通过控制合适工艺参数,可以获得致密无缺陷的CMT电弧增材制造Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金薄壁试样,在试样的稳定区域,微观组织是外延生长的柱状晶,柱状晶的晶界上Al,Ni,Mn元素产生富集现象,质量分数高于平均值.在柱状晶的晶内,Cu元素高于均值,而Al,Ni,Mn元素质量分数均低于均值,这与柱状晶的形核顺序有关.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)005【总页数】7页(P81-87)【关键词】Cu-Ni-Al-Mn-Fe铝青铜合金;CMT;增材制造;微观组织【作者】陈伟;黄龙彪;陈玉华;朱嘉文;陈超;孙松伟【作者单位】南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036;南昌航空大学焊接工程系,南昌 330036【正文语种】中文【中图分类】TG146.1+1增材制造技术又称为快速成形技术、3D打印技术。
铝合金添加纳米tic颗粒tig增材制造工艺及机理研究
铝合金添加纳米TiC颗粒的TIG增材制造工艺及机理研究是一个相对复杂的领域，涉及多个学科的知识，包括材料科学、冶金学、热力学以及纳米技术等。
以下是对此工艺及机理的简要研究：
在铝合金TIG增材制造中，通过添加纳米TiC颗粒，有望解决铝合金电弧增材制造中组织粗化的问题。
此过程涉及以下几个关键步骤：
1. 纳米TiC颗粒的分散：将纳米TiC颗粒均匀地分散在铝合金基体中，以实现良好的颗粒和基体的结合。
这需要借助特定的分散技术和设备，如超声波分散设备或高压均质设备等。
2. 纳米TiC颗粒对铝合金组织的影响：纳米TiC颗粒的加入会细化铝合金的晶粒组织，提高材料的强度和韧性。
这是由于纳米颗粒的加入打破了铝合金原有的晶格结构，形成了新的界面，从而改变了材料的物理和机械性质。
3. 纳米TiC颗粒对TIG焊缝形状的影响：通过调整TIG焊接工艺参数，可以进一步优化焊缝的形状和尺寸。
由于纳米TiC颗粒的加入，焊缝可能会变得更加均匀，从而提高了焊接质量和效率。
4. 纳米TiC颗粒对TIG焊接过程稳定性的影响：纳米TiC颗粒的加入可能会影响焊接过程的稳定性。
例如，颗粒可能会在焊接过程中形成“搭桥”现象，影响电弧的稳定性和焊接效果。
因此，需要对焊接工艺进行优化，以解决这一问题。
总的来说，通过在铝合金TIG增材制造中添加纳米TiC颗粒，可以对铝合金的组织和性能进行优化，从而提高焊接质量和效率。
然而，这一工艺的实施需要对铝合金和纳米颗粒的性质有深入的了解，同时也需要掌握相关的制造和表征技术。
建议查阅相关研究论文或咨询专业人士以获取更详细的信息。
铝合金电弧增材制造成形质量研究
、水 冷 箱 、送 丝 缓 冲
器 ）、附 加 焊 枪 和 焊 接 平 台 。 在
人末端位置安装
焊 枪 ，该 工 装 也 可 安 装 辅 助 设 备 ，如
22 2019年 第 1 期
精 度 稍 差 ，一般需要二次表面机加工。为了达到表面 精度 的 要 求 ，成 形 质 量 的 研 究 最 为 关 键 ，保证每层的 成 形 平 整 才 可 以 更 有 效 地 进 行 高 层 堆 焊 ，实 现 高 效 快 速 成 形 ;保 证 了 成 形 质 量 ，才 能 减 少 后 续 精 加 工 时 间 并降低成本。
0/-v 刖、t‘.s>，
电 弧 填 丝 增 材 制 造 是 以 电 弧 为 热 源 ，利 用 逐 层 熔 敷 原 理 ，通 过 丝 材 的 添 加 ，采 用 逐 层 堆 焊 的 方 式 成 形 出 金属零件的技术，其 制 备 的 构 件 整 体 焊 缝 密 致 ，组 织 和 化 学 成 分 均 勻 [1]，但 铝 合 金 的 电 弧 增 材 制 造 成 形
关 键 词 ：增材制造;CMT焊 接 ;层间策略;铣削处理;成形质量 中图分类号：T G 444 + .2
Research onforming quality of wire and arc additive manufacturing for aluminum alloys
Xiao Wenlei， Li Zhihao, Ma Guocai， Zhao Gang ( Beiliang University， Beijing 100191，China)
专题研究
机 " # 蓮 ％ 摘 ----焊 接 ）册
铝合金电弧增材制造成形质量研究
肖文磊，李志豪 ，马国财，赵罡 (北京航空航天大学，北 京 100191)
CMT电弧增材制造的5356铝合金薄壁件力学性能及其强化机理研究
CMT电弧增材制造的5356铝合金薄壁件力学性能及其强化
机理研究
周陆琪;朱晓磊;陆晓峰;王健
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】采用CMT电弧增材制造了5356铝合金单道多层薄壁件,研究了5356铝合金薄壁构件的力学性能。
并探讨不同电流情况下不同沉积高度的熔池形貌变化以及组织变化。
结果表明,5356铝合金显微组织主要为α(Al)基体与β相,强化机理主要为细晶强化和析出相强化。
5356铝合金组织和性能在不同沉积高度有差异。
构件底部由于受到热循环更多,晶粒较为粗大,二次相较多且连续分布,而顶部受到热循环较少,晶粒相对细小且二次相主要呈点状析出。
随着电流升高,薄壁构件力学性能逐渐降低。
【总页数】7页(P33-38)
【作者】周陆琪;朱晓磊;陆晓峰;王健
【作者单位】南京工业大学机械与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG444.74
【相关文献】
1.CMT增材制造工艺对5356铝合金熔敷层组织及力学性能的影响
2.激光诱导MIG电弧增材制造5356铝合金薄壁零件组织及力学性能
3.沉积策略对电弧增材制造5356铝合金显微组织、缺陷和力学性能的影响
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2219铝合金CMT电弧增材熔滴过渡行为
2219铝合金CMT电弧增材熔滴过渡行为
倪允强;杨健楠;方学伟;张长春;李春旭;王健;卢秉恒
【期刊名称】《焊接学报》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘要】在冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)电弧增材制造过程中,熔池的流动行为极易受到电弧和熔滴的影响,从而严重影响堆积层的稳定性和成形件质量.该文利用高速摄影结果及电信号参数波形图,引入热输入量计算公式,从特征电信号、熔滴过渡特征量、热输入量等方面定量分析了CMT+P模式下送丝速度及脉冲修正系数对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,同时分析了脉冲变极性冷金属过渡(Advanced CMT,CMT+PA)模式下送丝速度及控制面板上的EP/EN修正系数ƞ对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,为后续工艺优化提供参考和指导.创新点:(1)定量分析了不同电弧模式下工艺参数对熔滴过渡行为的影响机理.(2)获得了2219铝合金CMT增材制造工艺参数与成形形貌的关联关系.
【总页数】15页(P19-32)
【作者】倪允强;杨健楠;方学伟;张长春;李春旭;王健;卢秉恒
【作者单位】潍柴动力股份有限公司;西安交通大学;国家增材制造创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG444.74
【相关文献】
1.交流CMT动态电弧特征及熔滴过渡行为分析
2.冷金属过渡(CMT)增材制造2219铝合金性能
3.熔滴过渡模式及丝材对电弧增材制造Al⁃6.3 Cu合金气孔含量的影响
4.高氮钢双丝CMT增材工艺参数对熔滴过渡影响规律
5.单电源三丝电弧增材制造熔滴过渡行为及精度
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CMT工艺对Al_Cu合金电弧增材制造气孔的影响
第43 卷第12 期稀有金属材料与工程Vol.43, No.12 2014 年12 月RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING December 2014CMT 工艺对Al-Cu 合金电弧增材制造气孔的影响从保强1，丁佳洛2(1. 北京航空航天大学，北京100191) (2.Cranfield University, MK43 0AL UK)摘要：分析不同纯氩保护气体流量和冷金属过渡(CMT)工艺方法对Al-Cu 合金电弧填丝增材制造(WAAM)气孔的影响规律。
结果表明：纯氩保护气体流量和CMT工艺方法对Al-Cu 合金WAAM 制造过程的气孔特征均具有重要影响。
提高纯氩保护气体流量有助于减少气孔；CMT-PADV 工艺因其热输入低及电弧对Al-Cu 合金填充丝端部表面氧化膜的高效清理而有利于减少甚至消除气孔，提高纯氩保护气体流量至25 L/min 时可消除气孔。
关键词：铝合金；电弧填丝增材制造；冷金属过渡；纯氩保护气体；气孔中图法分类号：T G47文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2014)12-3149-05电弧填丝增材制造（Wire arc additive manufacturing, WAAM）技术具有制造成本低、生产效率高、设备简单等特点，已成为可实现高质量金属零件经济快速的成形方法之一[1-3]。
冷金属过渡（Cold metal transfer, CMT）技术是Fronius 公司开发出的一种新型工艺方法，具有高熔敷效率、低热输入和无飞溅等特点[4]，目前该技术已发展具有常规CMT、脉冲CMT(CMT pulse, C MT-P)、变极性CMT(CMT advanced, CMT-A DV) 和变极性复合脉冲CMT(CMT pulse advanced, CMT-PA DV)控制模式。
近年国内外学者将CMT 技术用于铝合金WAAM 过程并取得一定进展[5,6]，但针对铝合金CMT WAAM 的气孔问题研究甚少，气孔分布及其控制方法尚不清楚。
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增材制造技术又称为3D打印，是根据离散堆积原理，采用CAD或CAM设计，通过逐层累积的方法实现实体零件制造的技术，制造方法中运用了材料积累方法，与传统切削加工过程完全不同。
随着近些年航空航天领域对昂贵金属和精密器件需求不断提升，对零件性能、可靠性、研制成本及精度要求也越来越高，增材制造技术在这一领域比传统模具加工方法具有更加突出的优势，是当前业内关注的重点。
金属增材制造以其材料利用率高、制造效率高的特点，从一开始就被广泛应用于各类高端制造领域之中，可实现稀有金属或高性能材料零部件快速制造目标。
1 电弧增材制造技术电弧增材制造技术借鉴并优化了气体保护焊方法，将金属焊丝作为增材制造的基本材料，通过接通焊接电源将焊丝融化后，按照预设路径将材料逐层堆积，直至形成预期零件。
通过电弧增材技术制造的零件，具有高密度、化学成分均匀的特点，同时比传统锻造件的强度更高、韧性更好。
零件在多次加热过程中，经过了淬火和回火，技术非常先进。
早在1983年，德国科学家便已经提出了将金属焊丝作为原材料，通过逐层堆积制造金属零件的想法，但直到20世纪90年代，在计算机技术和数字控制技术不断发展推动下，电弧增材制造技术才取得了实质性进展；越来越多的研究机构开始关注其实质内容。
截至目前，在金属可靠性、适应性等损伤容限理念发展迅速，金属结构朝着精密化、大型化和智能化方向不断发展。
电弧增材制造技术优势凸显，能够将电弧作为载能束，快速成型，高效地完成大尺寸、复杂构件成形任务，并且成本较低。
同时，电弧增材制造技术敏感性较低，在铝合金、铜合金等激光反射率高的材质成形方面，运用效果更佳。
另外，电弧增材制造技术不需要受真空室尺寸限制，在金属零件制造领域具有非常广阔的发展前景。
2 铝合金电弧增材制造技术在增材制造技术方面寻求突破。
按照热源类型，可以将铝合金增材制造技术分为电弧、电子束和激光三种类型。
在既有研究中，通过高能束热源已经能够实现钛合金、铝合金增材制造，且工艺已经具有一定发展规模，在航空航天和能源动力领域得到了一定应用成果；但是高能束热源成本高、效率低，在铝合金材料制造过程中，激光折射效应强，影响了成形速度和激光吸收率，且必须在真空环境中进行，限制了一些大型零件成形应用。
与其不同的是，电弧增材技术具有成本低、效率高的特点，特别适用于铝合金增材制造领域，如近些年研究探索的钨极惰性气体保护焊接（TIG）、熔化极惰性气体保护焊接（MIG）以及冷金属过渡技术（CMT），均在实际使用中展现出了较好的应用效果。
3 CMT（冷金属过渡）技术在完成焊接时，很多材料都会出现飞溅或焊穿情况，主要是对高热量输入无法承受。
为了避免这类问题可在焊接过程中降低热输入，从而产生了冷金属过渡技术，简称CMT。
CMT技术对送丝运动和熔滴过渡进行了数字化处理，实现了数控方式下短电弧和焊丝换向送丝监控，通过特定频率控制焊丝输送过程，并对电源输出波形进行调控；当熔滴过渡时，电弧就会自动熄灭，避免焊渣飞溅，显示出了电弧稳定、热输入量小的特点。
4 铝合金CMT增材制造技术研究现状CMT技术从一提出便得到了业内的重视，在实现无焊渣飞溅方面展现出了突出作用，同时提升了弧长控制精确度，降低了焊接过程中的热量输入，提升了电弧的稳定性，并且减少了焊后的清理过程。
这一工艺特点非常适合铝合金这种低熔点金属增材制造，能够显著提升制造效率和效果。
连续逐层堆焊是增材制造过程中运用CMT技术的必要前提，所以在成形时，每一个单层的尺寸必须有良好的精度和稳定性，即具有重复再现性。
但是电弧增材制造中，容易产生液态熔池，影响成型尺寸边缘形态，国内外在这一问题上进行了大量研究，对铝合金CMT单层、柱状以及多层成形形貌影响进行了分析，认为通过预热可以解决一些小参数条件下焊缝成形不均匀的问题。
同时，很多国内外的学者还对CMT增材制造成形质量进行了探索，认为成形金属与基板之间的润湿连接会产生较好的效果。
总体来看，当前针对CMT及电弧增材制造技术、成形件的组织性能等方面的研究还比较有限，还处在分析与描述阶段；相关试验数据比较缺乏，很多共性规（下转第113页）（西南技术工程研究所，重庆 400039）摘 要：随着近些年科学技术不断进步，越来越多的先进制造工艺与技术在轻合金材料制造领域得到应用。
铝合金材料及技术目前已经取得较好发展成果，相应的增材制造技术也备受关注。
CMT是一种新型焊接工艺，具有弧长控制精确、飞溅少以及热输入量小等特点，非常适合低熔点金属，特别是铝合金增材制造，是近些年国内外研究的焦点之一。
基于此，从当前国内外研究方向着手，对CMT工艺、送丝速度以及焊接速度等参数对成形件的影响进行分析，概述CMT电弧铝合金增材制造时的气孔缺陷、组织性能及尺寸控制等内容。
最终可知，CMT技术在铝合金电弧增材制造方面仍然有待进一步研究，从而实现在现代制造业领域的加速发展。
关键词：CMT技术 铝合金 电弧 增材打印机打印出来，经过后处理，玉雕的产品就展现出来。
设计师根据打印出来的产品，找出设计缺陷和不足，再进行改进—设计—打印，直到设计出完美的产品为止。
3D打印机与玉雕产品设计相结合，可以减少生产成本，提高玉雕加工效率。
3.3 博物馆文创产品的设计节假日去博物馆看展览已经成为社会潮流，许多参观者看完展览之后想把博物馆里面的文物带回家，但是文物珍贵且独一无二，如何解决消费者需求呢？可以利用3D打印中的逆向扫描技术，用三维扫描仪将文物进行三维扫描，形成点云数据，将点云数据进行处理，得到文物的三维数字模型；再利用3D打印机打印出来，就会得到跟文物一模一样的复制品。
博物馆可以将这项立体文物模型服务渗入到参观者观感体验中去，使博物馆社会功能发挥最大值。
21世纪产品设计需要新方法，当下私人订制服务已经成为一种社会风尚，利用3D打印技术在文化创意产品设计中的应用会给消费者带来新的感受和体验。
如何利用3D打印技术开发文化创意产品设计，并且有更多创新点，这是设计师和企业需要考虑的问题。
在文化创意产品设计中融入3D打印技术，将文化和艺术深度融合，结合丰富人类文明，可以更好地促进技术和文化协调发展。
今日印刷，2019，（4）：46-48.[3]杨婧.浅谈3D打印技术在创意包装设计中的应用[D].昆明：云南大学，2016.Application of 3D Printing in Cultural Creative Product DesignYAN Honglei(Yangzhou Institute of Technicians, Yangzhou 225002)Abstract:With the rapid development of the global economy, people are increasingly demanding cultural awareness. Privately-customized cultural and creative products are increasingly catering to market demands, and traditional manufacturing methods are no longer able to meet consumer demand. The combination of 3D printing technology and cultural and creative product design not only expands the creative thinking of designers, but also promotes the perfect integration of culture and technology.Key words: private customization, 3D printing, cultural and creative, product design（上接第107页）律也有待于进一步分析。
5 结语在铝合金电弧增材制造领域引入CMT技术是智能化、数字化熔焊技术发展的产物，该技术相对于传统手段，具有成形速度快、热输入量少、成本投入低、抗反射效果好以及受空间限制小等优点，在航空航天等尖端领域中具有很好的应用前景。
但是，我们仍然需要认识到，电弧增材制造技术需要克服熔池体积较大的问题，保证电弧稳定性，才能够提升控制精度；增材过程的热输入容易造成基板变形，从而影响零件精度与形状。
另外，气孔问题也不容忽视，在CMT增材制造过程中气孔出现非常容易降低构件耐腐蚀性和致密性，对构件性能造成致命影响。
相信随着业内研究不断深入，CMT技术在铝合金电弧增材制造领域会取得更好的成绩。
参考文献[1]董明晔，赵玥，贾金龙，等.铝合金筒壁电弧增材制造数值模拟中分段弧形体热源模型的建立[J].清华大学学报（自然科学版），2019，（6）：1-8..铝合金电弧增材制造成形质量2019，（1）：22-26..4043铝合金电弧增材冷约束组织2019，（z1）：58-63..纵向磁场对铝合金电弧熔敷成形兵器材料科学与工程，2019，（6）：1-7..基于CMT技术的铝合金电弧增材精密成形工程，2018，（5）：88-94.电弧增材制造温度场、应力场及流场数值模拟[D].南京：南京航空航天大学，2018.Application of CMT Technology in Aluminum Alloy Arc Addition ManufacturingMO Fei，LI Jiameng(Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039)Abstract: With the continuous advancement of science and technology in recent years, more and more advanced manufacturing processes and technologies have been applied in the field of light alloy material manufacturing. Aluminum alloy materials and technologies have achieved good development results, and the corresponding additive manufacturing technology has also received much attention. CMT is a new type of welding process with precise arc length control, less spatter and small heat input. It is very suitable for low melting point metals, especially aluminum alloy additive manufacturing. It is one of the focuses of research at home and abroad in recent years. Based on this, from the current domestic and international research direction, the impact of CMT process, wire feeding speed and welding speed on the forming parts is analyzed, and the pore defects, microstructure properties and dimensional control of CMT arc aluminum alloy additive manufacturing are summarized. content. Finally, it can be seen that CMT technology still needs further research in the manufacture of aluminum alloy arc additive materials, thus achieving accelerated development in the modern manufacturing field.Key words: CMT technology, aluminum alloy, arc, materialaddition。