国内电弧增材制造技术的研究现状与展望

金属材料电弧增材制造技术研究现状摘要：金属材料电弧增材制造技术是一种先进的制造方法，通过在金属表面产生电弧并加热金属粉末以逐层堆叠形成三维构件。

本文对该技术的研究现状进行了综述。

主要内容包括该技术的原理、优点和应用领域。

同时，还对该技术存在的问题提出了解决方案，并展望了未来的发展趋势。

通过深入研究和实践，金属材料电弧增材制造技术有望在制造业中发挥更重要的作用。

关键词：金属材料；电弧增材制造技术；解决方案引言金属材料电弧增材制造技术是一种先进的制造方法，通过利用电弧和金属粉末的相互作用，逐层堆叠形成三维构件。

该技术具有高效、灵活和可定制性强等优点，在制造业中逐渐得到广泛应用。

本文旨在综述金属材料电弧增材制造技术的研究现状，包括其原理、应用领域以及存在的问题与解决方案。

同时，通过对未来发展趋势的展望，希望为该技术的进一步推广与应用提供参考和启示。

1.金属材料电弧增材制造技术概述金属材料电弧增材制造技术是一种先进的制造方法，其基本原理是通过在金属表面产生电弧并将金属粉末加热，使其逐层堆积形成所需的三维构件。

该技术相比传统的制造方法具有许多优点，包括高效、灵活性强和可定制性高等。

它能够实现快速原型制作、零件修复和复杂结构的打印，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。

电弧增材制造技术不仅可使用多种金属材料，还能够利用多种工艺参数进行控制，以获得理想的制造效果。

然而，该技术仍存在着一些挑战，例如成本、工艺控制和材料质量等方面的问题。

因此，进一步研究和改进该技术的关键参数和工艺流程是非常必要的。

2.金属材料电弧增材制造技术的研究现状金属材料电弧增材制造技术目前已经在全球范围内得到广泛的研究和应用。

在国内外相关研究中，学者们致力于推动这一技术的进一步发展和优化。

研究方向包括材料选择与开发、工艺参数优化、设备改进等。

通过实验和数值模拟方法的结合，研究人员不断探索电弧增材制造技术的优化途径，提高打印效率和制造质量。

基于多丝电弧增材制造研究现状目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状概述 (4)二、多丝电弧增材制造技术原理及设备 (6)2.1 多丝电弧增材制造技术原理 (7)2.2 多丝电弧增材制造设备构成 (8)2.3 设备主要参数及其对加工影响分析 (9)三、多丝电弧增材制造材料研究 (11)3.1 增材制造材料的选择原则 (12)3.2 常见金属材料多丝电弧增材制造性能分析 (13)3.3 材料研发趋势与创新 (14)四、多丝电弧增材制造工艺优化 (15)4.1 工艺参数优化 (16)4.2 焊接参数优化 (17)4.3 操作技巧与注意事项 (18)4.4 工艺稳定性及其提升策略 (19)五、多丝电弧增材制造工程应用研究 (20)5.1 在航空航天领域的应用 (22)5.2 在汽车制造领域的应用 (23)5.3 在生物医疗等领域的应用案例分析 (25)六、存在问题与挑战 (25)6.1 技术难题及原因分析 (27)6.2 面临的技术瓶颈及突破方向 (28)6.3 对未来技术发展的展望 (29)七、结论与展望 (30)7.1 研究成果总结 (31)7.2 存在的问题及解决方案 (32)7.3 对后续研究的建议与展望 (33)一、内容描述随着科技的不断发展，多丝电弧增材制造技术在材料科学、制造工程和航空航天等领域的应用越来越广泛。

本文档将对基于多丝电弧增材制造的研究现状进行全面梳理和分析，以期为相关领域的研究者提供一个全面了解该技术的参考。

我们将介绍多丝电弧增材制造技术的起源和发展历程，包括其在传统电弧增材制造技术基础上的创新和突破。

我们将重点关注多丝电弧增材制造技术在不同材料、结构和性能方面的应用研究，以及在航空发动机、船舶制造、汽车零部件等领域的实际应用案例。

我们还将对多丝电弧增材制造技术的关键技术和发展趋势进行深入剖析，包括电极设计、电流控制、熔池管理、表面质量控制等方面的关键技术研究。

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。

电弧增材制造技术研究发展现状胡韬郭纯何梓良魏宝丽陈丰（安徽科技学院机械工程学院，安徽滁州233100）摘要：简要阐述了电弧增材制造技术的发展历史，分析了国外电弧增材制造研究发展现状，对电弧增材制造技术的发展前景进行了展望。

关键词：电弧增材；CMT技术；激光视觉传感技术0引言电弧增材制造技术是一种建立在电焊技术基础上的智能化、数字化的连续堆焊技术，其原理是使用焊接工艺中普遍应用的气体保护焊技术，以高温电弧为热源，熔化作为原材料的丝材，再进行一层一层堆叠，最后形成所需的零件。

1电弧增材制造技术的发展历史增材制造技术根据所使用的热源不同，主要分为激光增材制造技术、电子束增材制造技术和电弧增材制造技术以及金属固相增材技术。

其中，电弧增材制造技术是由德国科学家率先提出的一项新技术，该技术以金属焊丝为原料，采取埋弧焊接的方式，按照预先设计好的路径将融化的材料层层堆积，最后凝固成型，形成大尺寸零件。

20世纪90年代，英国的Ribeiro等人对这项技术又进行了进一步发展，同时期的Spencer等人为了零件的快速制造也做了一些工艺上的研究，这些研究对后来的电弧增材制造技术造成了极大影响。

其后的发展过程中得益于20世纪90年代以来的数字化和信息化技术的高速发展，在近30年的发展过程中成形控制和性能控制这两大问题的解决也使得电弧增材制造技术愈发成熟。

电弧增材制造技术采用传统的熔化极气体保护焊方式，其特点是热输入量较高，成型过程中输出热源反复在刚刚产生和成型的部位上移动，使其热积累量变高，使得材料在堆叠过程中会产生飞溅、形成多个气孔等一系列问题。

1.1CMT（冷金属过渡）技术CMT（冷金属过渡）技术的提出和应用则在一定程度上解决了上述难题。

电弧增材的过程中由于丝材要熔化堆叠，在持续不断的堆叠中就难免会让熔池的热积累量越来越高，不断的热量输入所产生的热量积累可能会使熔池产生飞溅问题，为此CMT技术应运而生。

相对于传统的气体保护焊，CMT技术产生的电弧温度和熔化丝材产生的熔滴温度比较低，主要得益于冷热循环交替原理。

丝材电弧增材制造常用材料及其缺陷研究进展随着近年来增材制造技术的不断发展和成熟，丝材电弧增材制造已成为一种重要的制造技术，广泛应用于航空、汽车、机床等领域。

本文将就丝材电弧增材制造的常用材料及其缺陷研究进展进行探讨。

一、丝材电弧增材制造常用材料1.钛及钛合金钛及钛合金具有质轻、高强度、良好的抗腐蚀性和热应力耐受性等优点，被广泛应用于航空和医疗等领域。

然而，其加工过程中易产生气孔、裂纹等缺陷，并且会出现氧化和氮化等问题，影响制造质量。

2.镍基合金镍基合金具有高温抗氧化、抗腐蚀性能良好等特性，广泛应用于航空和航天等领域。

但由于其硬度较高，加工难度较大，且易引起热裂纹和形变等问题。

3.不锈钢不锈钢具有耐磨、抗腐蚀等特性，被广泛应用于航空、医疗、船舶等领域。

然而，由于其成分复杂，易产生过热现象，导致缺陷的生成。

4.铝及铝合金铝及铝合金具有良好的导热性、导电性、低密度等特性，被广泛应用于汽车、飞机等领域。

但其熔点较低，制造过程中易形变、产生裂纹和缩孔等缺陷。

二、丝材电弧增材制造常见缺陷1.气孔气孔是增材制造过程中的常见缺陷，主要是由于气体在熔池中的溶解度降低，随着熔池凝固，气体从熔池中析出形成气孔。

钛及钛合金、镍基合金等材料由于易氧化、易氮化，使得制造过程中氧化和氮化产生的气体也会造成气孔的形成。

2.裂纹裂纹是增材制造过程中的重要缺陷，危害产品的力学性能，甚至会导致制品的破裂。

裂纹的产生原因主要是由于制造过程中温度梯度大，冷却速率快，造成局部过热和冷却应力无法释放，从而形成裂纹。

3.缩孔缩孔是增材制造过程中的另一种重要缺陷，主要是由于材料在熔池凝固时发生收缩，产生的拉伸应力无法得到释放而形成的。

缩孔会影响产品的力学性能和外观，严重者甚至会导致制品的破裂。

三、常用材料缺陷治理措施为了解决丝材电弧增材制造中常见的缺陷，提高制造质量和工艺效率，人们采取了许多有效的缺陷治理措施，如下所述：1.加强预处理通过提高预热温度、控制钛及钛合金中的氧、氮等元素含量、对不锈钢进行预脱气等预处理措施，可以有效减少气孔、裂纹等缺陷的产生，提高制造质量。

电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望
蒋凡;杨迪;张国凯;许志合;蔡新翰;闫朝阳;陈树君
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】金属增材制造是制造强国战略下推动我国高端装备制造业转型升级的重点发展方向。

电弧增材制造以其高沉积效率、低成本、可进行复杂结构直接成形等优势受到了广泛的关注。

但增材过程中涉及的物理过程复杂,成形质量与精度面临很大挑战。

针对电弧增材制造技术短流程、长周期的制造特征,讨论如何从热源上降低成形偏差、从过程上降低制造误差、从结果上改善成形精度,介绍了一系列创新的热源调制、过程控制与结果优化的方法策略,总结了现有技术存在的问题与面临的挑战,为如何进一步提升电弧增材过程的成形控制效果提出了几点思考。

【总页数】10页(P1-10)
【作者】蒋凡;杨迪;张国凯;许志合;蔡新翰;闫朝阳;陈树君
【作者单位】北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG444
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第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·111·铝合金电弧增材制造研究现状张铂洋1，李旭2，张玉娇1，李英豪1，宗然1*（1.山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255000；2.山东越浩自动化设备有限公司，山东 临沂 276000）摘要：电弧增材制造技术（Wire Arc Additive Manufacturing，WAAM）具有沉积速率高，成形速度快以及适合各种成形环境的优点，吸引了越来越多的高校及科研机构投入其中，如何进一步发挥电弧增材制造的优势是当下的研究热点。

阐述了铝合金电弧增材过程中热输入、电流方式和外加能场对成形件表面形貌、微观组织以及力学性能的影响。

当焊接电流较小或焊接速度较快时，热输入较低，熔融金属冷却速度快，形核率高，成形件为晶粒细小的等轴晶粒，提供给气孔的形成、聚集和长大的时间短，即热输入越低，成形件等轴晶区越宽，晶粒越细小，气孔缺陷越少，成形件机械性能越优异。

对比分析了不同电流方式的电弧增材制造成形件性能差异，发现脉冲和变极性电流方式的热输入比无脉冲电流方式低，成形件晶粒更精细、缺陷更少、机械性能更优异；脉冲和变极性电流方式都可以清理成形件表面氧化膜，获得平整的表面。

分析了电弧增材制造系统的优化方案，发现施加磁场、激光可以使得电弧更加集中，调控熔池流动，避免熔敷金属铺展不均匀；施加原位轧制、层间锤击以及超声喷丸可使得沉积层发生变形，在晶粒内产生大量位错；利用水箱或者添加保护气喷嘴可以降低电弧增材过程的热输入，获得晶粒细小、气孔缺陷少的成形件。

最后提出了电弧增材铝合金现阶段存在的问题以及解决方法。

关键词：铝合金；电弧增材；热输入；电流方式；外加能场中图分类号：TG456.2文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)11-0111-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.11.009Research Status of Arc Additive Manufacturing of Aluminum AlloyZHANG Bo-yang1, LI Xu2, ZHANG Yu-jiao1, LI Ying-hao1, ZONG Ran1*(1. School of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Shandong Zibo 255000, China;2. Shandong Yuehao Automation Equipment Company Limited, Shandong Linyi 276000, China)ABSTRACT: Aluminum alloys have advantages of low density and high specific strength, so they are widely used in lightweight design fields such as aerospace and automobiles. With the development of the aerospace and automotive industries, aluminum alloy structural parts have developed towards high precision, large size and complex shapes, which puts forward higher requirements for the manufacturing technology of aluminum alloy parts. Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) has the advantages of high deposition rate, fast forming speed and is suitable for various forming environments, attracting more and收稿日期：2022-09-06；修订日期：2022-12-24Received：2022-09-06；Revised：2022-12-24基金项目：国家自然科学基金（51905321）；山东省精密制造与特种加工重点实验室Fund：National Natural Science Foundation of China (51905321); Shandong Provincial Key Laboratory of Precision Manufacturing and Non-traditional Machining引文格式：张铂洋, 李旭, 张玉娇, 等. 铝合金电弧增材制造研究现状[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 111-127.ZHANG Bo-yang, LI Xu, ZHANG Yu-jiao, et al. Research Status of Arc Additive Manufacturing of Aluminum Alloy[J]. Surface Technology, 2023, 52(11): 111-127.*通信作者（Corresponding author）·112·表面技术 2023年11月more universities and scientific research institutions for investigation. How to make full use of the advantages of WAAM to reduce or avoid defects in WAAM is a research hotpot.The effect of heat input, current waveform and external energy field on the surface morphology, microstructure, and mechanical properties of the WAAM parts is expounded. It is found that when the welding current is small or the welding speed is fast, the heat input of the WAAM is small. Therefore, the melting metal cooling speed is fast, the nucleation rate is high, the grain does not have enough time to grow up, so the forming part has fine equiaxed grains. When the heat input is low, the time for the formation, aggregation and growth of pores is shorter. In other words, the lower heat input, the wider equiaxed crystal zone, the smaller grains, the less pore defects, and the better mechanical properties of the forming parts. The reasons for the different properties of WAAM with different current modes were analyzed. It was found that the heat input of pulse current and variable polarity current mode was lower than that of no pulse current mode, and the oxide film on the surface of the forming part could be cleaned, so that the forming part with flat surface could be obtained. The optimization scheme of arc additive manufacturing system was analyzed. It was found that applying magnetic field and laser could make the arc more concentrated, control the molten pool flow, and avoid the uneven spread of molten metal. In situ rolling, interlayer hammering and ultrasonic shot peening could deform the sedimentary layer and produce a large number of dislocations in the grain. The heat input of arc additive could be reduced by using water tank or adding protective gas nozzles, and the formed parts with small grains and fewer porosity defects could be obtained.At present, the research of arc additive manufacturing of aluminum alloy mainly focuses on: reducing heat input by changing wire feeding speed, traveling speed and current mode and combining molding with other equipment to reduce the air hole defect of arc additive molding parts. However, the process parameters require a lot of experiments, which requires a lot of material cost and time cost. In the future, in order to make arc additive manufacturing technology be better applied to aluminum alloy manufacturing, it is necessary to develop a composite arc additive system with multi-energy field co-convergence, and adjust process parameters associated; establish the process parameters database and realize the sharing of manufacturing data;combine the numerical simulation with the experiment, verify the rationality of the simulation through the experiment, and explain the defects in the forming process and the mechanism of microstructure evolution from the perspectives of temperature field, flow field and stress field in the arc additive process, so as to guide the experiment.KEY WORDS: aluminum alloy; arc additive manufacturing; heat input; current mode; energy field铝合金由于具有密度小、比强度高及优良的综合力学性能等优点被广泛应用于航空航天、汽车等轻量化设计领域中[1]，伴随着航空航天和汽车产业发展，铝合金结构件已经朝着高精度、大尺寸和复杂形状发展，这对铝合金部件的制造技术有了更高的要求。

CMT电弧增材制造高锰铝青铜合金研究现状及展望打开文本图片集摘要：本文主要针对国内外就CMT电弧增材制造高锰铝青铜的研究现状为本体对象，试图理清本研究内容的历史脉络，了解CMT电弧增材制造高锰铝青铜的发展过程和相关成果，并分析该研究现状目前所存在的問题，通过本文对该合金制造的研究作回顾性综述，并了解高锰铝青铜合金的电弧增材制造方法未来前景与展望。

关键词：高锰铝青铜;CMT;增材制造;组织性能0引言近年来，增材制造技术飞速发展，市场前景十分广阔。

该技术能够对金属、非金属材料加工，不仅可以解决复杂形状物体的制造，相对传统的制造工艺而言，无需繁杂的刀具和模具，还能使得物体的生产工序减少，大大缩短了物体的加工时长。

高锰铝青铜材料，具备良好的力学性能，且在海水中耐腐蚀性能优越，造价低廉，其耐热和耐磨等优异性能良好的应用于各类轴承、轴套和齿轮等零部件，同时该合金也是制造大型螺旋桨的材料之一。

本文综述了高锰铝青铜电弧增材制造技术的发展现状及展望。

1CMT电弧增材制造高锰铝青铜的研究历程1、1国内研究现状及成果国内对于电弧增材制造高锰铝青铜的微观组织成分的研究主要是针对于合金内的元素对合金的抗拉强度、屈服强度及合金的其他性能造成的一些影响，并提出相关改良性的结论。

杜磊、周浩等利用回归分析的方法，对影响高锰铝青铜力学性能的元素进行了实验。

得知当Al含量为7。

8%～8。

3%时，相应的Mn含量约为13、7%～14、3%合金性能处于最佳状态。

纪胜如等人经过反复研究高锰铝青铜中Al与Mn含量的关系时，得出了（Al+）%当量与性能的相关性最好的结论。

李雨蔚等人用熔铸法制备了Cu-12Al-2Ni-3Fe-Mn合金，为了弄清差异化的Mn含量对耐磨铝青铜的组织及性能的影响，其通过多种设备对合金进行研究，随Mn含量的不断升高，合金的抗拉和屈服强度呈现先增加后降低的趋势，并且还能使铝青铜合金的磨损量与稳定摩擦系数有效降低。

对于在电弧增材制造高锰铝青铜薄壁试样的研究方面，陈伟等人采用冷金属过渡技术，以氩气为保护气，交替往复的方式增材，后对制造出的高锰铝青铜薄壁试样研究分析发现，其微观组织主要呈现3个区域，主要由基材树枝晶、柱枝晶和转向枝晶相互转化而构成，并且在柱枝晶晶界处比晶内的Al、Mn、Ni元素更丰富。

轉猱专题综述电弧增材制造技术在材料制备中的研究现状及挑战杨笑宇李言赵鹏康杨明顺(西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安71004%)摘要增材制造技术可直接低成本一体化制造复杂构件，成为最具潜力的材料加工技术。

针对大尺寸复杂构 件的低成本、高效快速近净成形，基于堆焊技术发展起来的电弧增材制造技术（WAAM)成为最合适的方法。

综述 了近年来国内外学者关于电弧增材制造技术在不同材料成形工艺参数及力学性能方面的成果，分析了工艺参数对 不锈钢、铝合金和钛合金三种常见材料组织与性能影响规律，对未来电弧增材制造技术的发展方了展望。

关键词！电弧增材制造工艺参数控形控性中图分类号：TG444 +.74〇前言增材制造（Additive Manufacturing，AM)技术基于-堆 ，堆积材料的方法制造 ：件[1]。

比于传统的等材制造（铸造、锻造等）技术 和减材制造（车削、铣削等)技术，增材制造技术 于对制造 的制，制造 化 件的一 的一，是制造业的一 性。

增材制造技术可 效减少工序，缩，对于形状复杂、原材料 高的 ，增材制造技术速度快、效高的加工 为。

在学、等 ，增材制造技术 展现分 的[2-4]。

丝材电弧增材制造（Wire and Arc Additive Man­ufacture，WAAM)属于金属增材制造技术的一种 ，以电弧作为 化金 材，在金属基堆积成形[5]。

W AAM制造 ，化 高，能 数字化、智能化和柔性化制造。

它对于原材料的 高，可快速制造出形构较为复杂的零件，同对于零件的尺寸限制。

外卜，W AAM成型件 焊缝金属组成，致性高，力学性能好，将成为 制造业未来的 =发展方向[6]。

WAAM成形材料主要有不锈钢、铝合金和钛合收稿日期！2018 -03 -23基金项目：陕西省教育厅自然专项（102 -206061738)金等。

为了达到工件 求，尽量减少加工缺陷，WAAM成形 中的工艺参数 优化。

摘要：电弧增材制造是低成本金属零件直接成形的重要研究方向之一。

金属零件形貌的成形精度是评判成形质量的一个重要指标。

从成形工艺特性、尺寸数学建模、过程控制等角度阐述了电弧增材制造成形控制技术的国内外研究现状；重点总结了基于视觉传感的电弧增材制造闭环控制技术的研究现状；分析了电弧增材制造成形控制技术研究存在的关键问题；提出了未来电弧增材制造成形控制技术的研究内容和发展方向。

关键词：电弧增材制造；成形控制；成形工艺；闭环控制中图分类号：TG444文献标志码：A 文章编号：1001－2303（2015）09－0045-06DOI ：10.7512/j.issn.1001-2303.2015.09.10第45卷第9期2015年9月Vol．45No．9Sept.2015Electric Welding Machine熊俊1，薛永刚2，陈辉1，张卫华1（1.西南交通大学，四川成都610031；2.南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛，266111）Status and development prospects of forming control technology in arc-based additivemanufacturingXIONG Jun 1，XUE Yonggang 2，CHEN Hui 1，ZHAN G Weihua 1（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＳＲＱｉｎｇｄａｏＳｉｆａｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１１１，Ｃｈｉｎａ）Abstract ：Arc -based additive manufacturing technology is one of the most significant research directions in low cost metal partsdirect fabrication.Forming accuracy of the metal parts appearance is an important index for evaluating the forming quality.Domestic and overseas research status of formation control in arc -based additive manufacturing are elaborated from the aspects of forming technology characteristics ，geometry modeling and process control.Research status of closed-loop control technology based on vision-sensing in arc-based additive manufacturing is emphatically summarized.The Key problems of forming control in arc-based additive manufacturing are analyzed ，and future research contents as well as directions of this technology are also proposed.Key words ：arc-based additive manufacturing ；forming control ；forming technology ；closed-loop control 收稿日期：2015-04-07；修回日期：2015-04-22基金项目：四川省科技支撑计划项目（２０１５ＧＺ０３０５）作者简介：熊俊（１９８６—），男，副研究员，博士，主要从事电弧增材制造及焊接过程传感与控制方面的研究工作。

第 2 期第 16-30 页材料工程Vol.52Feb. 2024Journal of Materials EngineeringNo.2pp.16-30第 52 卷2024 年 2 月镁合金电弧增材制造研究现状及展望Research progress and prospect inwire arc additive manufacturingmagnesium alloy刘宏杰，刘文才*，孙家伟，王茜瑶，邝思羽，吴国华（上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心，上海200240）LIU　Hongjie，LIU　Wencai*，SUN　Jiawei，WANG　Xiyao，KUANG　Siyu，WU　Guohua（National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming，School of Materials Science and Engineering，Shanghai Jiao TongUniversity，Shanghai 200240，China）摘要：电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注，有望广泛应用于镁合金的快速成形。

本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求，总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法，重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能，讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素，分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题，并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。

关键词：镁合金；丝材制备；电弧增材制造；力学性能doi：10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000380中图分类号：146.2+2 文献标识码：A 文章编号：1001-4381（2024）02-0016-15Abstract：Wire arc additive manufacturing （WAAM） has received extensive attention from researchers due to its high deposition rate，high material utilization，low cost，and ability to manufacture large-scale components. It is expected to be widely used in rapid forming of magnesium alloys. The current types and requirements of wires used in WAAM of magnesium alloy were summarized.Then，the current preparation methods suitable for WAAM of magnesium alloy were introduced.The manufacturing technology， deposition mechanism， microstructure and mechanical property of various WAAM-processed magnesium alloys were discussed.Finally，the problems such as the few types of available wires and the uncontrollable shape and property of components for wire arc additive manufacturing of magnesium alloys were analyzed.The optimization of properties and application of components for wire arc additive manufacturing of magnesium alloys were forecasted.Key words：magnesium alloy；wire preparation；wire arc additive manufacturing；mechanical property镁合金具有高的比强度和比刚度，良好的尺寸稳定性、导热导电性，以及优异的铸造、切削加工性能，并具有高阻尼、电磁屏蔽、资源丰富、易回收利用等优点［1-2］，高性能镁合金材料是支撑航空、航天、新一代武器装备、高速列车以及新能源汽车等高端装备不断升级发展的先进基础材料［3-4］。