文 献 综 述
摘要：镁合金作为最轻质的金属工程结构材料具有许多优良的特性，如高比强度和比刚度，优良的铸造、焊接及机加工性能等，使其在移动通信、手提计算机等的壳体结构件上以及在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域都具有重要的应用价值和广阔的应用前景。但在其增材过程中有一系列问题有待解决，如粗晶问题、氧化和蒸发、热应力、气孔等。所以在TIG电弧增材工艺试验中，应尝试采用不同参数（电流大小，送丝速度等）看是否能够解决以上问题。通过不同工艺参数试验，确定比较合适的工艺参数，从而能够实现镁合金多层多道简单结构件和复杂结构件的增材。提升镁合金的增材成形质量，促进TIG电弧增材工艺在镁合金增材制造中的应用。
关键词： TIG 镁合金 电弧增材
引言：
镁合金作为最轻质的金属工程结构材料具有许多优良的特性，如高比强度和比刚度，优良的铸造、焊接及机加工性能等[1-3]，使其在移动通信、手提计算机等的壳体结构件上以及在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域都具有重要的应用价值和广阔的应用前景[4]。然而纯镁的力学性能很低，并且易氧化腐蚀，但镁和铝、锌、锰、硅、稀土等元素构成的合金经热处理后，其性能可大大提高。由于镁合金具有密排六方晶格结构,其室温塑性变形能力较差,且目前镁合金的塑性变形理论还不够完善成熟,塑性加工技术发展的相对缓慢,限制了镁合金的发展[5]。
为了实现进一步的轻量化，生产整体结构件是镁合金应用的重要趋势。然而，整体结构件通常表现出大尺寸和复杂形状，传统的加工方式难以实现[6,7]。所以增材制造技术就应运而生了。增材制造技术,被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造[8]。增材制造技术能够快速将复杂结构的三维数据模型直接转化为实体零部件,是一种快速发展的数字化制造技术[9]，已经广泛地应用于航空、航天、 汽车、机械、电子、生物医疗等领域[10]。
1、镁合金增材制造中的问题
由于镁合金密度低，熔点低，热导率和电导率大，热膨胀系数大，化学性质很活泼，易氧化，而且所形成的氧化物的熔点很高，这些使得镁合金在焊接过程中会产生一系列的困难[11]。一般有一下几种问题：
（1）粗晶镁的熔点仅为651℃，导热快，焊接时使用高功率热源。焊缝和热影响区中的金属容易产生过热和晶粒长大。
（2）氧化和蒸发镁是高度氧化的。氧化镁（MgO）易于在高温下形成。MgO的熔点可达2500℃，密度较大（3.2g/cm）。在高温下，镁也容易氮化，从而在空气中合成氮化物，从而导致接头性能劣化。镁的沸点不高，只有1100℃，所以很容易在高温下蒸发。
（3）热应力镁和镁合金的线膨胀系数约为钢的2倍（铝的1.2倍），焊接时产生较大的热应力，增加了焊接裂纹的倾向，增加了焊接件的变形。
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