基于增材制造双金属比例交织结构的性能研究

程卫琴^1,2，周琦²，张宇岑¹，徐健宇¹，徐志勇¹

1. 航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司2. 南京理工大学材料科学与工程学院

摘 要：确保奥氏体高氮钢的强度前提下,为了增加其韧性,采用奥氏体高氮钢和奥氏体不锈钢308L丝材,通过仿照贝壳等生物材料珍珠母层,使用等离子弧作为热源的增材制造方法,设计并制备初级仿生双金属交织结构。分析了该初级仿生结构的双金属不同成分比例对交织结构的强度和韧性的影响规律。结果表明:当高氮钢与不锈钢体积比为3∶1时,等离子弧增材制造技术制备的双金属交织初级仿生结构的抗拉强度与高氮钢相当,冲击吸收功提高了2.3倍。通过等离子弧的双金属交织结构增材制造技术研究,可证明仿生结构硬质材料和软质材料的体积比在3∶1时,获得的交织结构能够确保材料强度甚至提高材料强度,同时增加材料的冲击韧性,为今后仿生结构的研究提供一定的参考。

关键词：双金属;交织结构;等离子弧;增材制造;性能;