隨著我國(guó)對(duì)新一代武器裝備減重的迫切需求，材料設(shè)計(jì)者不斷希望得到強(qiáng)度、重量極輕、耐熱溫度更高的結(jié)構(gòu)材料。由于WE43鎂合金棒鎂合金的高比強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，在航空航天和武器裝備有重大的應(yīng)用意義；同時(shí)部分鎂合金制成的零部件還承受空間溫度的變化，需要很好的耐熱性。在用于制造以上零部件的材料中，鎂稀土合金具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐熱的綜合性能特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于軍工領(lǐng)域。

來自麻省理工的研究人采用SLM技術(shù)進(jìn)行了WE43鎂合金棒的增材制造。并對(duì)沉積態(tài)、熱等靜壓和熱處理后的組織和機(jī)械性能以及腐蝕性能進(jìn)行了對(duì)比研究。SLM沉積態(tài)的組織得到細(xì)化，優(yōu)化SLM工藝參數(shù)之后進(jìn)行熱等靜壓，其缺陷率小于0.1%。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明SLM制造的WE43鎂合金棒比鑄造態(tài)更易腐蝕。這是因?yàn)楦患烁籞r氧化物的原因且均勻分布，同時(shí)由于SLM的快速冷卻改變了固溶的基材的組織。氧化物顆粒主要來自粉末。結(jié)果表明SLM制造的Mg合金性能可以得到增強(qiáng)，只要對(duì)粉末的粉末特征能夠更加充分的理解和控制。

美陸軍實(shí)驗(yàn)室與中佛羅里達(dá)大學(xué)開展合作研究，對(duì)WE43鎂合金的增材制造工藝進(jìn)行了優(yōu)化。WE43是一種高強(qiáng)度、高抗蠕變的鑄造鎂合金，可在300℃的溫度下使用，具有良好的機(jī)械性能和的耐腐蝕性，但該材料以往難以成功實(shí)現(xiàn)3D打印。研究人員通過優(yōu)化激光粉末床熔化工藝，成功獲得了全致密（>99%）的3D打印件，并通過改變單元晶格類型、支桿直徑和單元晶格數(shù)量，研究了24種不同微晶格的結(jié)構(gòu)、壓縮屬性和斷裂模式。該實(shí)驗(yàn)室還將進(jìn)一步評(píng)估WE43的高應(yīng)變率和彈道性能，尋找適合的應(yīng)用并開展演示驗(yàn)證，如超輕無人機(jī)系統(tǒng)和無人車輛組件。該研究有望推動(dòng)武器系統(tǒng)輕量化，減輕士兵負(fù)擔(dān)，提高燃料效率，提升任務(wù)效能。

純鎂由于其強(qiáng)度太低而很少被直接使用，在增材制造中常用鎂合金按牌號(hào)分為 AZ系列（AZ31， AZ61，AZ80，AZ91），ZK系列（ZK60，ZK61），WE系列（WE43，WE54，WE93）。

AZ系列（Mg-Al-Zn）鎂合金是以 Mg-Al系鎂合金為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，適量的Zn元素添加可以提升試件的抗蠕變性能并減輕鎂合金中的 Fe、Ni等雜質(zhì)元素對(duì)腐蝕性能所造成的不利影響，具有均衡的力學(xué)性能和一定的耐腐蝕能力，是目前在增材制造研究中應(yīng)用廣泛的鎂合金。

ZK系列（Mg-Zn-Zr）鎂合金是在Mg-Zn系鎂合金的基礎(chǔ)上添加Zr元素發(fā)展而來，研究表明鎂中添加Zr元素后可以有效的細(xì)化晶粒，且有著較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，提升鎂合金的力學(xué)性能，是一種很有研究前景的生物醫(yī)用材料。

WE（Mg-RE）系列鎂合金屬于稀土鎂合金，添加稀土元素的鎂合金在室溫下表現(xiàn)出良好的抗蠕變性能和拉伸性能。然而，稀土元素成本較高，目前對(duì)增材制造的研究主要集中在 AZ系鎂合金，對(duì)其他系合金尤其是稀土鎂合金的增材制造研究較少，開發(fā)低成本、的稀土鎂合金對(duì)鎂合金增材制造的研究具有重要意義。

EV31A鎂合金和WE43C鎂合金在300℃高溫下具備較高強(qiáng)度主要是由于添加稀土Nd、Gd、Y元素引起的固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。然而，鎂合金的耐蝕性較差，極易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）和氫致開裂。通常變形鎂合金比鑄造鎂合金更容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。關(guān)于鎂稀土合金在慢應(yīng)變速率測(cè)試條件下的應(yīng)力腐蝕開裂已有較多研究，但由于這種測(cè)試條件下試樣受到持續(xù)的拉伸應(yīng)力，在試樣表面形成的鈍化膜可能處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此難以探究穩(wěn)定鈍化膜對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂的作用。此外，前期研究表明：鐵基合金中位錯(cuò)堆積易導(dǎo)致裂紋萌生，位錯(cuò)堆積的形態(tài)也會(huì)影響合金的應(yīng)力腐蝕開裂行為。然而，目前關(guān)于變形特性對(duì)于鎂合金表面鈍化膜的擊穿和應(yīng)力腐蝕開裂行為的影響尚無充分研究。

噴涂基板材料為AZ91及WE43鎂合金。為實(shí)現(xiàn)鐵基非晶涂層和鎂合金基體的有效結(jié)合，在涂層與基體之間添加一層Ni60中間層，其維氏硬度為600~720HV0.2。

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