高强度镁合金的研究现状及发展_张崧

稀土镁合金的研究现状及应用杨素媛,张丽娟,张堡垒(北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081)摘 要:镁合金具有质轻、高比强度、高比刚度等优异性能。

但其强度不高,高温性能较差,为了改善其性能,在熔炼过程中加入稀土制成具有高强、耐热、耐蚀等性能的稀土镁合金,大大增加了材料的抗拉强度、延展性及抗蠕变性能,从而使镁合金在航空航天、汽车工业及电子通讯行业得到了广泛应用。

总结了稀土对镁合金的净化和阻燃作用,分析了稀土元素对合金组织和性能的影响,综述了稀土耐热镁合金、稀土高强镁合金、稀土阻燃镁合金的研究现状,并简述了稀土镁合金的应用及发展前景。

关键词:稀土镁合金;组织;力学性能;应用中图分类号:TG146 2 文献标识码:A 文章编号:1004 0277(2008)04 0081 06镁及镁合金是目前最轻的结构金属材料,具有高的比强度和比刚度,很好的抗磁性,高的电负性和导热性,良好的消震性和切削加工性能。

但是镁合金的强度不高,特别是高温性能较差,大大限制了其应用。

所以提高镁合金的室温强度和高温强度是镁合金研究中要解决的首要问题[1,2]。

大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在 15%范围内,在镁中有较大固溶度,具有良好的固溶强化、沉淀强化作用;可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;稀土元素原子扩散能力差,对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用;稀土元素还有很好的时效强化作用,可以析出非常稳定的弥散相粒子,从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。

因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金,使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能,将有效地拓展镁合金的应用领域。

1 稀土在镁合金中的作用1 1 稀土对镁合金熔体的净化作用稀土对镁合金熔体有很好的净化作用,具有除氢净化及除氧化夹杂物的作用。

在熔炼过程中,由于镁的化学性质非常活泼,易与水气发生反应使镁合金具有较强的析氢倾向。

镁合金在高速列车上的应用现状及展望作者：刘囝来源：《科学与财富》2016年第10期摘要：本文阐述了国内外镁合金在高速列车上的应用现状，针对镁合金在高速列车应用领域存在的问题进行了探讨并对其发展趋势进行了展望。

关键词：镁合金；高速列车；轻量化镁合金作为最轻的结构材料，具有高比强度、高比刚度、导热导电性能优良、高阻尼减振和电磁屏蔽等优点，已成为国防军事、航空航天、汽车、电子通信等工业领域的重要材料[1，2]。

我国是镁资源大国，可利用镁资源储量占世界总量的70%。

目前，我国原镁产量居世界首位，占全球产量的40%。

随着能源短缺和环境污染问题愈发严重，发展轻量化材料已成为国家可持续发展迫切需要解决的问题。

车体轻量化对降低原材料消耗、降低车辆制造成本、节省牵引动力、降低列车运行费用、减轻车辆对线路的冲击、提高列车启动减速度及制动减速度、减少制动系统的负担具有重大意义。

根据西南交通大学交通运输装备轻量化研究所的研究，如果用镁合金车体代替铝合金车体，列车的减重率可以达到25%。

因此，镁合金作为重要的工程材料应用于高速列车是高速轨道交通装备制造技术未来发展的必然趋势，镁合金的资源优势更易于推动其技术进步，并在高速列车上的应用过程中取得良好的技术经济效益。

1.镁合金材料在高速列车上的应用现状目前轨道交通的两个主要发展方向为短途便捷的城市轻轨和长距离的高速轨道交通。

对于城市轻轨和普通轨道客车来说，采用镁合金除了减轻重量以外，还可以提高车辆的加速和制动性能，达到提高车辆整体技术水平的目的。

镁合金材料已经比较成功的应用在25G 型客车的空调系统通风格栅，还有诸如车窗防护栏杆、衣帽钩等小件产品。

现在已经开发出来，并达到装车试验和应用水平的镁合金产品还有软卧车的卧铺框架，其主要功能是托住软卧垫，并承受相应的载荷[3]。

而对于高速列车来说，由于铁轨的承载能力有限，必须对列车的最大轴重做出限制。

列车速度越高，对轨道的冲击力越大，当运行速度高于250km/h及以上时，对轨道的冲击力就会变得很大[4]。

页眉内容变形镁合金的研究与应用一、研究的必要性随着人类文明依赖的部分金属、能源矿产资源趋于枯竭，人类对生存环境恶化的日益关注，降低能源消耗，提高能源利用率，减少环境污染，开发利用新型材料能源，保证人类文明的可持续发展成为当今世界面临的十分重要而紧迫的问题。

镁是地球上储量丰富的轻金属元素，镁合金作为最轻质的商用金属工程结构材料，具有比强度和比弹性模量高、阻尼吸震降噪性能优越、铸造成型性好、机加工和表面装饰性能良好、易于回收利用等特点，被誉为“21世纪绿色结构材料”，成为汽车、摩托车等交通工具、计算机、通讯、仪器仪表、家电、轻工、军事等行业的重要选材。

我国是镁资源大国，可利用镁资源储量占世界的70%。

目前，我国原镁产量居世界首位，占全球产量的40%。

由于国内还没有形成镁加工产业体系，应用领域的开拓更为滞后。

2000年全国原镁产量约为20万吨，其中80%以上作为初级原料低价出口。

该现状致使我国镁工业在发展中迅速转变为依赖廉价出口低附加值原材料的工业，浪费了国家宝贵的自然矿产资源。

为了将我国的镁资源优势化为技术和经济优势，推动我国镁资源的合理开发利用，国家已将“镁合金应用及产业化”列为“十五”攻关项目重大专项，在“863”科技计划中将“先进镁合金及应用技术”列为新材料技术领域“高性能结构材料技术”专项的重点专题。

镁合金产品的加工和应用在国际上近几年刚刚形成需求市场，主要市场在欧盟、北美、日本和韩国等地方。

就镁合金产品国际市场需求来看，市场容量大、层次多，特别是变形镁合金产品具有较大的市场潜力。

目前，世界各国均十分重视变形镁合金的研究与开发，将变形镁合金产品的加工视为一个国家有色金属加工水平的重要标志。

目前，中央在世纪之交作出了“西部大开发”的战略决策，旨在利用西部资源丰富、地域广阔的优势保持国民经济的稳定高速增长，推动国家经济的平衡发展。

这给西部发展提供了千载难逢的历史机遇。

在这一政策和重庆市政府、各科研研究院所等的相互配合和积极努力下，我市近两年来围绕着镁合金应用技术的研究和新产品的开发开展了系列工作，取得了令人可喜的成效，试制生产了十几种镁合金板、管、型材、研发力度的步伐均已走在了国内其它省市的前列。

浅谈镁合金的应用领域和社会价值镁合金作为最轻的工程金属材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，强度高、耐冲击、散热好、尺寸稳定和弹性模量大，承受冲击载荷能力比铝合金强。

镁合金的应用领域十分广泛，如交通运输、电子工业、军工等领域。

尤其在航空航天、轨道交通、电子产品、生物医用、自行车、建筑装饰等领域应用前景广阔，已经成为未来新型材料的发展方向之一。

镁合金应用领域航空航天从20世纪开始，镁合金就在航空航天领域得到应用。

镁合金可以大大改善飞行器的气体动力学性能并能明显减轻其结构重量，因此，许多部件用镁合金制作。

一般航空用镁合金主要是板材和挤压型材，少部分是铸件。

经过先进的加工技术处理过的镁合金，拥有着耐高温、耐腐蚀等超强属性，被广泛应用在飞机、发动机、导弹等关键部位的制作上。

随着镁合金生产技术的发展，性能会不断提高，应用范围也会不断扩大。

高速列车凭借着速度快、能耗低、环境舒适的设计特点，高铁在现代运输手段中占据着极其重要的位置。

为了保证这些方面特性的优化，列车轻量化是非常必要的技术，镁合金自然担起了这份重任。

目前，法国、日本、中国等多个国家的高铁，已经在大量使用镁合金制作零部件，成为了高速列车轻量化的关键材料。

汽车零件镁合金已被发达国家广泛用于汽车仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、发动机缸体、框架等零部件上。

用镁合金制造汽车零部件，可以显著减轻车重，降低油耗，减少尾气排放量，提高零部件的集成度，提高汽车设计的灵活性等。

通常汽车自重每减轻10%，燃油效率可提高5.5%，废气排放相应减少。

随着技术的发展，镁合金在汽车领域的应用范围会更广。

电子产品镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件的壁厚可达0.6~1.0mm，并保持一定的强度、刚度和抗撞能力，这非常有利于产品超薄、超轻和微型化的要求。

另外，镁合金还具有防震、抗磨损及可屏蔽电磁波的特殊功能。

三星新推出的Notebook 9（2018）系列笔记本电脑中使用镁合金，以后也将用于三星旗下的手机、可穿戴设备，将使这些设备更轻、更坚固。

2024年镁锂合金及镁基复合材料市场需求分析引言镁锂合金及镁基复合材料是目前在航空、汽车、电子等行业中广泛应用的新兴材料。

随着人们环保意识的提升和技术的发展，镁锂合金及镁基复合材料的市场需求不断增加。

本文通过分析镁锂合金及镁基复合材料的特点、应用领域以及市场前景，解读其市场需求，为相关企业和投资者提供参考。

镁锂合金及镁基复合材料的特点镁锂合金及镁基复合材料具有以下特点：1.轻质高强度：镁锂合金相较于传统金属材料具有更轻的比重和更高的强度，能够有效减轻产品重量，在航空、航天等领域具有广阔应用前景。

2.耐腐蚀性能好：镁锂合金及镁基复合材料在大气、水、酸等介质中具有良好的耐腐蚀性能，能够提高产品的耐久性和使用寿命。

3.可塑性好：镁锂合金及镁基复合材料易于加工成型，能够满足复杂产品形状要求，提高产品的精度和外观质量。

4.热导率高：镁锂合金及镁基复合材料具有良好的热导率，能够有效地散热，提高产品的工作效率和稳定性。

镁锂合金及镁基复合材料的应用领域镁锂合金及镁基复合材料在以下领域中有广泛的应用：1.航空航天领域：由于镁锂合金的轻质高强特性，可显著减轻飞机、火箭等飞行器的重量，提高运载能力和燃油效率。

2.汽车制造领域：镁锂合金及镁基复合材料能够减轻汽车的重量，提高燃油效率和行驶里程，同时增加车辆的安全性能。

3.电子产品领域：镁锂合金及镁基复合材料具有优良的导电性和热导率，可以应用于手机、电脑等电子产品的散热模块和外壳中，提高产品的性能和可靠性。

4.医疗器械领域：镁锂合金及镁基复合材料具有良好的生物相容性，可应用于人工骨骼、植入器械等医疗器械中，提高产品的可靠性和耐用性。

镁锂合金及镁基复合材料市场前景目前，镁锂合金及镁基复合材料市场需求呈现逐年增长的趋势。

主要原因有以下几点：1.能源危机和环保要求的推动：镁锂合金及镁基复合材料具有轻质高强特性，可以减少能源消耗，提高能源利用效率，符合节能环保的要求。

2.新能源汽车市场的发展：随着全球对于环保意识的提升，电动汽车市场不断扩大。

镁合金工程应用情况以及典型案例一、镁合金的工程应用情况镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优异的物理和化学性能，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

目前，全球镁合金产量已经达到了约100万吨，其中中国是最大的生产国家。

1. 航空航天领域在航空航天领域，镁合金主要用于制造飞机和火箭等部件。

由于镁合金比铝合金轻20%左右，并且具有较高的强度和刚性，因此可以减轻飞机重量，提高飞行速度和燃油效率。

此外，在高温环境下，镁合金仍然可以保持较好的强度和稳定性。

2. 汽车领域在汽车领域，镁合金主要用于制造发动机、变速器、底盘等部件。

与传统材料相比，使用镁合金可以显著降低汽车重量，并且提高燃油效率和排放标准。

此外，在碰撞测试中，使用镁合金制造的汽车部件具有更好的抗撞性能。

3. 电子领域在电子领域，镁合金主要用于制造电池壳体、手机外壳等部件。

由于镁合金具有优异的导电性和导热性，因此可以提高电池的充放电效率，并且使手机更加轻便。

二、典型案例1. 镁合金在航空航天领域的应用：ARJ21飞机ARJ21飞机是中国自主研发的支线客机，采用了大量的镁合金材料制造部件。

例如，飞机机身前部和后部的壳体、前缘襟翼等部件都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以减轻飞机重量，提高飞行速度和燃油效率。

2. 镁合金在汽车领域的应用：宝马i3宝马i3是一款纯电动车型，采用了大量的镁合金材料制造车身和底盘等部件。

例如，车身前部和后部的骨架、底盘悬挂系统等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以显著降低汽车重量，并且提高燃油效率和排放标准。

3. 镁合金在电子领域的应用：苹果手机苹果手机是一款非常流行的智能手机，采用了大量的镁合金材料制造外壳和内部结构。

例如，手机外壳、电池壳体等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以使手机更加轻便，并且提高电池的充放电效率。

三、结论随着科技的不断发展，镁合金的应用领域将会越来越广泛。

尽管目前还存在一些技术难题和生产成本较高等问题，但是相信这些问题都可以通过不断的研究和创新得到解决。

镁合金疲劳研究现状及展望陈凌;张贤明;刘飞;刘先斌;欧阳平【摘要】对镁合金疲劳研究的现状进行了总结，包括镁合金的低周疲劳行为、高周疲劳行为、腐蚀环境下的疲劳行为以及镁合金疲劳寿命的预测方法，并归纳了镁合金疲劳性能强化的主要方法，包括添加稀土元素、热处理、表面处理等；在此基础上，对镁合金疲劳研究的不足进行了分析，并对镁合金疲劳研究的发展方向进行了展望。

%The present studies of the fatigue of magnesium alloys have been summarized in this paper, including the low cycle fatigue behavior, high cycle fatigue behavior, fatigue behavior under the corrosive environment and fatigue life prediction methods of magnesium alloys.And then,the main methods for the fatigue strengthening of magnesium alloys have also been summarized,such as the rare earth element adding,heat treatment,surface treatment and etc.On this basis,the shortage of the present magnesium alloy fatigue research is analyzed.In addition,the developing direction of magnesium alloy fatigue research in the future is discussed.【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】5页(P75-79)【关键词】镁合金;低周疲劳;高周疲劳;疲劳寿命;疲劳性能强化【作者】陈凌;张贤明;刘飞;刘先斌;欧阳平【作者单位】重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400067; 重庆大学机械工程博士后科研流动站，重庆400044;重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400067;重庆大学机械工程博士后科研流动站，重庆400044;重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400067;重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400067【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金是实用金属中最轻的金属，具有低密度、高强度、高刚性的特点，是汽车工业中最有应用潜力的金属材料。

表面工程技术镁合金表面处理国内外研究应用现状Magnesium alloy surface treatment of domestic and foreignresearchand application status学院名称：材料科学与工程学院专业班级：复合材料1101学生姓名：曹成成学号： 3110706055指导教师：张松立2014 年 6 月摘要：介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展，其中包括化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等，并对镁合金表面处理的发展趋势作了展望。

关键词：镁合金表面处理涂层引言镁是金属结构材料中最轻的一种# 纯镁的力学性能很差。

但镁合金因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好的减振及导电、导热性能而备受关注。

镁合金从早期被用于航天航空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方面的应用有了很大发展。

但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。

在某种程度上又制约了镁合金材料的广泛应用，因此，如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能，进行适当的表面强化，已成为当今材料发展的重要课题。

镁合金是最轻的金属结构材料之一，密度仅为1.3g/cm3 ~ 1.9 g/cm3，约为Al 的2/3，Fe 的1/4。

镁合金具有比强度高，比刚度高，减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好，易回收等优点。

以质轻和综合性能优良而被称为21 世纪最有发展潜力的绿色材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。

但是镁合金的化学和电化学活性较高，严重制约了镁合金的应用，采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。

一、微弧氧化处理微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积, 实质上是一种高压的阳极氧化, 是一种新型的金属表面处理技术。

镁合金是什么材料
镁合金是一种轻质、高强度的金属材料，由镁和其他金属或非金属元素合金化
而成。

它具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

那么，镁合金究竟是什么材料呢？
首先，镁合金是由镁和其他金属或非金属元素混合而成的合金材料。

镁是一种
具有较低密度和较高比强度的金属，因此镁合金具有很轻的重量和很高的强度。

这使得镁合金成为一种理想的结构材料，特别适用于要求重量轻、强度高的应用场合。

其次，镁合金具有优异的机械性能。

它的比强度和比刚度都很高，同时具有良
好的抗拉伸、抗压缩和抗弯曲性能。

这使得镁合金在航空航天领域得到了广泛应用，例如飞机结构件、发动机零部件等。

此外，镁合金还具有良好的疲劳强度和冲击韧性，能够承受复杂的载荷情况，因此在汽车制造领域也有很大的市场需求。

除此之外，镁合金还具有优异的耐腐蚀性能。

镁合金在常温下具有很高的化学
稳定性，能够抵御大多数化学介质的侵蚀，因此在海洋工程、化工设备等领域也有着广泛的应用前景。

总的来说，镁合金是一种具有很高综合性能的材料，它的轻质、高强度、优异
的机械性能和耐腐蚀性能使得它在诸多领域都有着广泛的应用前景。

随着科技的不断进步和工业的不断发展，相信镁合金一定会有更加广阔的发展空间，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

Mg-Zn 系耐热铸造镁合金的最新研究进展镁合金作为一种绿色环保金属结构材料，具有比强度、比刚度高，减震性、导热性和可回收性好等优点，逐渐成为钢、铁、铝和塑料等结构材料的替代品[1~4]。

然而，商业化汽车用镁合金（AZ91D 、AM50A 、AM60B ）由于高温抗蠕变性能不佳，在汽车动力构件中（服役温度一般在150~300℃之间）应用较少[5~6]。

研制和开发具有较高抗高温蠕变性能的耐热镁合金日趋迫切[7~8]。

镁铝合金在基体中形成Mg l7Al l2的共析相，由于它是一种低熔点相(熔点只有473℃)，当温度升高时，Mg l7Al l2相会逐渐溶解到基体中，形成半连续性析出，使合金强度大大降低。

这些特点对合金的高温抗蠕变性能会产生很大的负面作用，降低合金的抗蠕变性能。

有研究表明[9]将Mg-Al 合金从室温加热到200℃时，Mg l7Al l2相的硬度减小到50%-60%，其最高使用温度只有150℃。

所以，要提高镁合金的使用温度，必须降低Al 的含量，并添加合金元素与Al 结合形成高熔点的合金相，或者更改合金系，直接采用Zn 代替Al 合金化，研究Mg-Zn 合金系[10]。

由于Zn 增加热裂倾向和显微疏松，因此Mg-Zn 系合金中第三组元元素的选用应首先考虑克服Mg-Zn 二元合金所固有的脆性以及热收缩性。

本文就Mg-Zn 系耐热铸造镁合金的开发现状及合金化作用进行了阐述，重点分析了Al 、Cu 、Zr 及稀土元素RE 和碱土元素（Ca 、Sr ）对其作用的行为，为以后制备新型Mg-Zn 系耐热铸造镁合金提供理论依据。

1 耐热镁合金的高温蠕变机理镁合金的高温蠕变变形主要通过位错攀移和晶界滑动两种方式进行，因此提高镁合金的高温性能就要从强化基体与强化晶界两个方面入手，限制位错运动和阻止晶界滑动[11~12]。

由于镁合金是密排六方结构(hcp),其滑移面的基面为(0001)，且只有三个滑移方向，故在室温拉伸条件下，其断裂方式以脆性断裂为主,析出相和晶界是位错运动的主要障碍。

镁-铝异种合金搅拌摩擦焊的研究现状及展望篇一咱今天就唠唠这镁-铝异种合金搅拌摩擦焊，这玩意儿听起来挺高大上，其实就像是给两种不太对付的金属“拉郎配”，想让它们紧紧抱在一起，为咱工业界出份力。

我记得有一次去参观一个小型的金属加工坊，那老板正为接一批镁合金和铝合金混合部件的活儿发愁呢。

他拿着两块金属片直挠头，跟我念叨：“这俩货，一个软乎乎像个面团，一个硬邦邦像块石头，咋把它们焊得牢实呢？”这就说到点子上了，镁合金和铝合金的物理化学性质差异大，就像两个性格迥异的人，熔点、硬度、热膨胀系数都不一样，要让它们完美结合，可不容易。

目前这搅拌摩擦焊的研究啊，已经有了些成果。

科研人员就像一群智慧的“红娘”，在努力寻找让镁和铝“情投意合”的方法。

从工艺参数来看，搅拌头的形状、旋转速度、焊接速度这些都得拿捏得死死的。

比如说，用个特定形状的搅拌头，像个特制的小勺子，高速旋转着在金属接缝处搅和，产生的摩擦热就能让材料软化，在压力作用下融合在一起。

有研究团队通过大量实验发现，当搅拌头旋转速度在一定范围内，焊接速度也配合得恰到好处时，镁-铝焊接接头的强度能有明显提升，这就好比找到了两个人相处的最佳模式，不温不火，感情才能长久。

不过这过程中也有不少难题。

焊接过程中的温度控制就是个大问题，温度高了，镁合金容易烧损，铝合金也可能出现过热组织，就像炒菜火大了，菜就糊了。

而且焊接后的接头性能稳定性也有待提高，有时候刚开始测试强度还行，过段时间就不行了，就像人刚谈恋爱时山盟海誓，没多久就闹矛盾。

展望未来呢，我觉得一方面要在新材料的研发上使劲儿。

比如说研发一种新的中间层材料，放在镁和铝之间，就像给两个不太熟的人找个共同的好朋友，让它们更好地融合。

另一方面，智能化焊接也是个方向。

想象一下，有个智能系统能实时监测焊接过程中的温度、压力、金属流动情况，然后自动调整参数，就像有个经验丰富的老工匠在旁边把关，那这焊接质量肯定蹭蹭往上涨。

这镁-铝异种合金搅拌摩擦焊啊，虽然现在还有些小脾气，但只要科研人员继续琢磨，未来肯定能在航空航天、汽车制造等领域大放异彩，成为金属连接界的“明星组合”。

「镁合金的优缺点及应用」镁合金是一种具有轻质、高强度和高刚性的金属材料，由镁和其他合金元素组成。

它具有密度低、良好的机械性能和优良的耐腐蚀性能等特点，因此在各个领域中得到广泛应用。

本文将介绍镁合金的优缺点及其主要应用。

镁合金的优点：1.轻质高强度：镁合金的密度约为铝的2/3，比钢的1/4，但却具有较高的强度和刚性。

这使得镁合金成为制造轻量化产品的理想材料，例如航空航天业中的飞机和导弹等。

2.优异的耐腐蚀性能：镁合金具有良好的耐腐蚀性能，能够在不同环境下保持较长的使用寿命。

这使得镁合金广泛应用于汽车制造、船舶制造和化工等行业。

3.优良的导热性：镁合金具有良好的导热性，能够快速传导热量，使其在制造散热器和传热设备时得到广泛应用。

4.可回收再利用：镁合金可以通过熔融再生的方式进行回收再利用，减少资源浪费，符合可持续发展的要求。

镁合金的缺点：1.易于腐蚀：在潮湿的环境下，镁合金容易发生腐蚀，尤其在氯化物等腐蚀性介质中腐蚀速度更快。

为了提高镁合金的耐腐蚀性能，需要进行表面处理或添加腐蚀抑制剂。

2.加工性不高：镁合金具有较低的塑性和可热变形性，加工难度较大。

在进行深冲、折弯和锻造等工艺时容易产生裂纹和折断。

3.高成本：镁合金的制造成本相对较高，主要是因为镁的提取和合金化过程较为复杂。

这使得镁合金在一些领域中受到经济因素的限制。

镁合金的应用：1.汽车制造：镁合金具有良好的强度和轻质性能，可以用于汽车车身和发动机部件的制造，能够减轻车辆重量，提高燃油效率和环保性能。

2.电子产品：镁合金在电子产品中得到广泛应用，例如智能手机、平板电脑和笔记本电脑外壳等。

轻薄、高强度和良好的导热性能使得镁合金成为理想的材料选择。

3.航空航天业：镁合金在航空航天领域中得到广泛应用，例如飞机、导弹和火箭等。

其轻质高强度的特点能够减轻飞行器的重量，提高飞行性能。

4.军事装备：镁合金因其较高的强度和耐腐蚀性能，被广泛应用于军事装备的制造，例如坦克、步枪和防弹衣等。

生物可降解镁合金的发展现状与展望如下：
发展现状：
生物可降解镁合金是一种具有良好生物相容性和降解性能的金属材料，在医疗领域具有广泛的应用前景，如生物可降解支架、骨接合器和螺钉等器械，用于骨折修复和骨缺损修复。

此外，镁合金还可制备成人工骨骼和关节等替代品，应用于人体仿生学和生物医学工程。

镁合金的表面性能得到改善，如提高了其耐腐蚀性和降解均匀性。

生物可降解镁合金的合成和表征方面也取得了一定的进展，研究人员通过调整合金中元素的种类和含量，控制其降解速率和机制，提高了材料的力学性能和生物相容性。

发展前景：
尽管生物可降解镁合金的研究已取得一定的进展，但仍面临一些挑战，如镁合金的降解速率还不够理想，需要在降解速率和力学性能之间做出平衡。

随着科技的发展，未来可以通过进一步研究和改进制备方法，提高生物可降解镁合金的性能，以满足医疗领域的需求。

未来可以进一步探索生物可降解镁合金在其他领域的应用，如环保、能源等领域。

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］。