重慶大學(xué)李坤副教授與潘復(fù)生院士團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇關(guān)于高性能鎂合金電弧增材制造（WAAM）技術(shù)的系統(tǒng)性綜述。該綜述全面梳理了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、技術(shù)挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向，為推動(dòng)鎂合金增材制造技術(shù)的工程化應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣提供了重要的理論參考和技術(shù)指引。

鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度高、阻尼減震性好、生物相容性佳等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、軌道交通、生物醫(yī)療及3C產(chǎn)品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的鑄造、鍛造等鎂合金成形工藝存在工序復(fù)雜、材料利用率低、難以制造復(fù)雜構(gòu)件等局限性。電弧增材制造作為一種以電弧為熱源、金屬絲材為原料的定向能量沉積技術(shù)，因其沉積效率高、成本較低、適合中大尺寸構(gòu)件制造等特點(diǎn)，為高性能鎂合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的近凈成形開辟了新路徑。

李坤與潘復(fù)生院士團(tuán)隊(duì)的綜述重點(diǎn)聚焦于鎂合金WAAM過程中的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。文章系統(tǒng)分析了鎂合金絲材的成分設(shè)計(jì)、制備工藝及其對打印性的影響。由于鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫電弧作用下極易氧化燃燒，并可能產(chǎn)生氣孔、熱裂紋等缺陷，因此對工藝過程的穩(wěn)定性與保護(hù)要求極高。團(tuán)隊(duì)綜述了惰性氣體保護(hù)、工藝參數(shù)優(yōu)化（如電流、電壓、送絲速度、行走速度）、路徑規(guī)劃以及在線監(jiān)測與控制等方面的最新研究進(jìn)展，探討了如何通過精準(zhǔn)的熱輸入管理來控制熔池形態(tài)、冷卻速度，從而細(xì)化晶粒、抑制缺陷、改善微觀組織。

在材料性能方面，綜述指出，通過合理的合金成分設(shè)計(jì)與后續(xù)熱處理工藝，WAAM成形的鎂合金構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度、塑性及耐腐蝕性的良好匹配。團(tuán)隊(duì)還特別關(guān)注了WAAM鎂合金的各向異性問題，分析了沉積層間結(jié)合強(qiáng)度、織構(gòu)演變規(guī)律及其對力學(xué)性能的影響機(jī)制，并提出了通過工藝調(diào)控與復(fù)合制造（如結(jié)合軋制、攪拌摩擦處理等）來改善性能均勻性的策略。

在技術(shù)推廣與應(yīng)用層面，該綜述展望了鎂合金WAAM技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化潛力。目前，該技術(shù)已在航空航天領(lǐng)域的輕量化支架、艙體骨架，以及汽車行業(yè)的原型件與定制化部件制造中展現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值。推廣該技術(shù)需要產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)力：一方面需持續(xù)攻關(guān)高質(zhì)量鎂合金專用絲材的低成本制備、高效穩(wěn)定的打印工藝包開發(fā)、大型構(gòu)件殘余應(yīng)力與變形控制等核心技術(shù)；另一方面，需建立完善的材料-工藝-性能數(shù)據(jù)庫與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并針對具體應(yīng)用場景開展可靠性評(píng)估與示范應(yīng)用，以降低用戶的使用門檻與技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

重慶大學(xué)團(tuán)隊(duì)在鎂合金材料與加工領(lǐng)域積淀深厚，此次綜述不僅了高性能鎂合金電弧增材制造的技術(shù)脈絡(luò)，也為后續(xù)研究指明了方向，即向著更高精度、更優(yōu)性能、更大尺寸、智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破與產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，電弧增材制造有望成為釋放鎂合金輕量化潛能、助力高端裝備制造升級(jí)的重要引擎。