东北大学中外联合顶刊丨层间冷加工和热处理对增材制造铝合金中孔隙的影响和孔隙闭合机制

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电弧增材制造（WAAM）适用于制造大规模金属零件，然而沉积铝材料的多孔性限制电弧增材在铝合金中的应用。本研究将层间辊压过程应用于铝合金的沉积并研究它对孔隙的影响。直壁样品由2319铝合金和5087铝合金制备，层间辊压运用在每个沉积层。负荷（loading）15KN、30KN、45KN的滚轴都被运用于实验，显著地减少了各种合金中的孔隙数量。在45KN的滚轴之下，直径大于5μm的孔隙均能消失。另外，经过研究沉积样品与由45KN内层滚轴制备的样品，我们可以知道沉积后热处理对孔隙的影响。对于沉积状态和热处理状态下，2319铝合金、5087铝合金中孔隙的形成与生长是不同的过程。经过辊压后、热处理，直径＞5μm的孔隙无法在这两款铝合金中再生。

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1. 引言

增材制造(AM)技术不断吸引着诸工业行业的兴趣。多种增材制造工艺能用于制造大型金属零件。依照所用热源(如激光、电子束和电弧)，可以对增材制造技术进行分类。基于弧的技术通常被称为导线+弧增材制造(WAAM)。正如Williams等人(2015)所述，电弧增材工艺以电弧为热源、以电线为给料，逐层地打印金属零件。该技术能用相对较低的设备、材料成本来实现相对较高的建成速率(building rate)。Martina等人(2012)报道称，电弧增材工艺能以2kg/h的构建速率来高保真加工钛。目前，航空航天工业需要用电弧增材技术制造铝合金结构。

然而，Cong等人(2015)最近指出，多孔度可能会限制增材制造铝合金的应用。据Toda等人(2009a)报道，孔隙会负面作用于铝合金的疲劳特性。Donlon等人(1996)表明，作为优先裂纹的起始位点，孔隙有突出的作用，尤其是当它们的平均直径大于约50-100μm，(正如Mayer等人在2003年指出的那样)。Kobayashi等人(2010)发现孔隙不利于铝的强度。由于拉伸承载能力降低，会最先出现多孔区域，应变也就集中于孔隙附近，因此多孔区域会过早断裂(Anyalebechi，2013)。那么，消除铝中的孔隙对于提高其力学性能具有重要意义。

普遍认为，氢气是减少铝合金焊缝中孔隙的主要原因。这可能也适于电弧增材金属。Boeira等人(2009)报道，氢在液态、固态纯铝中的溶解度分别为0.65和0.034ml/100g。在沉淀金属的凝固过程中，过饱和的氢被固-液界面上新形成的固体所排斥而进入周围的液相。正如Fruehan and Anyalebechi (2008)所证明的，液体中持续增加的氢气将超过溶解度极限。由于铝合金的高导热性，熔融池从底部向中心线迅速凝固，并在凝固金属中捕获气泡(Silva和Scotti，2006)。对于焊接和电弧增材工艺，主要氢源之一是焊丝(filler wire)。水分、油脂和碳氢化合物都会污染焊丝，在电弧的作用下，这些污染物会立即蒸发而转化为氢原子，氢原子再被吸收到熔融池中。Gu等人(2014)证明，与焊接相比，由于大量焊丝被不断地投入熔池，电弧增材中的氢孔更难被控制。

通常运用高温均质化或溶解处理来制备高强度铝合金，以消除元素偏析、提高元素溶解度，进而提升机械性能。然而，Talbot and Granger (1963)发现，高温暴露时，二级(secondary)孔隙会形成于铝合金。Toda等人(2009b)利用x射线微断层扫描(XMT)技术发现，由于奥斯特瓦尔德(Ostwald)成熟，小孔在高温下会合并成大孔。

铝合金辊压后过程中的孔隙闭合现象已发表于公开刊物。例如，Toda等人(2009c)观察到，冷轧过程中，铝镁(Al-Mg4)合金中的孔隙会收缩、消失。Chaijaruwanich等人(2006)提出，400◦C热轧减少了铝镁(Al-Mg6)合金的孔隙。Stahlberg等人(1980)提出，空隙闭合的概率会随着压缩载荷(comprehensive load)的增加而增加。Wang等人(1996)的有限元模拟的结果证实这一点，他们进一步得出结论，在辊压中，存在孔隙闭合需要的最小静水压力和保持时间。Toda等人(2010)呈报，孔隙消失的原因是集中在孔隙周围的有效应变，而不是由辊压载荷(the rolling load)引起的流水静力应变。所有研究都采用金属铸块或平板，而非采用电弧增材金属。增材制造采用了层间辊压技术。各沉积层之间均采用辊压工艺。Colegrove等人(2013)首次将该技术应用于电弧增材的钢铁结构；Martina等人(2013)后来用此研究Ti-6Al-4V沉积物。他们发现，层间辊压不仅可以显著减少畸变和残余应力，而且还可以限定颗粒(refine grains)、提高力学性能。然而，该工艺至今尚未应用于电弧增材的铝合金。

本文研究了层间辊压和沉积后热处理对电弧增材铝合金多孔性的影响。Al-Cu6.3(ER2319)和Al-Mg4.5(ER5087)焊丝均是原料。以下分别称沉淀的合金为2319和5087合金。选择这两种合金的原因有三个。首先，2319和5087是商用2xxx和5xxx铝合金线系列的代表材料，是两种主要的工业应用铝产品；其次，不同的合金元素可能会影响铝的多孔形成和凝固过程。Anyalebechi(1995) 报道了液态、固态的Al-Cu合金、Al-Mg合金的氢溶解度各不相同。最后，在沉淀后热处理过程中，两种合金的孔隙行为可能会有所不同。需要注意的是，虽然5087合金是不可热处理的合金，但它经过了高温均质化处理。

层间辊压技术的应用目的是开发一种方法，从而消除增材制造铝材料和焊接铝材料的孔隙缺陷，并为电弧增材的材料设计、性能提升提供理论基础。

2. 实验流程

本研究使用的商用ER2319和ER5087焊丝，直径均为1.2mm，其成分已列于表1。2319合金的熔点为543℃-643℃，而5087合金的熔点为568◦C-635◦C。把尺寸为300mm×60mm×19mm的2219-T851铝板作为基质金属。首先，用碱水洗涤基质的表面并将基质金属置于空气中干燥，然后，在沉淀前立即用丙酮机械地清洗、脱脂。使用Fronius CMT advanced 4000R电源来沉淀壁面样品。运用脉冲advanced CMT模式来建造2319合金壁，而脉冲CMT模式用于沉积5087合金壁。在整个研究过程中，纯氩气(99.99%)的运行速度(0.6m/min)、进丝速度(6m/min)、层间冷却时间(2 min)、保护气体流量(25 L/min)均保持不变，接触头(contact tip)与工件(work piece)的距离(15mm)也保持不变。图1显示了两种合金的电弧沉淀过程的波形。用方程(1)计算出，创建2319和5087合金壁的热输入(HI)分别为126.7J/mm和177.9J/mm。

其中，Ii(A)和Ui(V)为按名义采集频率的每个瞬间的瞬时电流和电压，即20 kHz。TS是运行速度(mm/s)。CMT的焊接工艺效率系数()等于0.9(Petro，2012)。

辊压钻机(rig)的设置如图2所示。辊轮(H13钢)的直径和宽度分别为100mm和20mm。在每个辊压壁的恒定载荷下，各沉淀层之间采用层间辊压。当辊轮从壁的起始点移动到10mm并降低而与壁接触时，沉淀金属已经冷却到85℃以下。然后施加负荷，开始辊压辊压过程。如图2(c)所示，液压缸向辊轮施加荷载。压敏传感器置于滚压单元和液压缸之间，从而监测荷载压力。直至辊轮从末端升高10mm之前，辊轮以0.6m/min的速度恒定地移动。辊压后，合金的温度下降至45℃左右。15kN、30kN和45kN的辊压负重施加至每个受辊压的壁样本。

在所有壁层完全沉淀后，分别热处理2319合金的沉淀壁、45kN轧制壁和5087合金的沉淀壁、45kN轧制壁。熔炉用200◦C/h的速度加热处于室温的样本至535◦C，保持535℃90min，这是浸泡时间，然后用冷水淬冷。因此，用每种铝合金制备六种不同状态的壁面样品。(这六种状态)分别是无辊压无热处理的沉淀状态、沉淀后热处理状态、15kN层间辊压状态、30kN层间辊压状态、45kN层间辊压状态、45kN层间辊压后热处理状态。在测试前，所有壁面样本都自然老化了至少30天。

所有壁面样本都被从中心纵向地分割开。切片样品在环氧树脂基质中制备，在流水下用240、600、1200和2500碳化硅砂纸研磨，用3m金刚石膏和胶体硅悬浮液抛光成镜面。最后，在30◦C下，在丙酮中用超声波清洗样品，以去除切割、抛光后残留的油脂和磨粉。为了确保再生，从每个壁面的中间部分、每隔20mm地取三个纵截面。每个截面的尺寸为10mm×4mm，因此壁面的总面积为120mm2。使用奥林巴斯光学显微镜拍摄孔隙度的连续帧图像，并使用Image-ProPlus(IPP)软件进行分析。用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了样品的内部形态和显微结构。

表1 ER2319和ER5087铝合金金属线的化学成分

图1 (a)2319合金和(b)5087合金沉沉淀的电弧波形

图2 辊压和电弧增材沉淀设置

3. 结果与讨论

3.1 孔隙的显微观察和分析

试样尺寸如见表2所示。用等式(2)计算接触压力(p)，使用等式(3)计算总体变形。

其中，F(kN)为辊轮施加的压力(rolling load)，S(mm2)为辊轮与沉淀面之间的接触面积。H(mm)为辊压前的墙高度，H(mm)为碾辊压后的墙高度。

图中3和4显示了电弧增材金属2319和5087 的孔隙的金相观察。在沉淀状态和沉积后热处理的电弧增材 2319和5087合金中分布着各种大小的孔隙。如图3(c)和图4(c)所示，当采用15kN的层间辊压时，孔隙会变平、减小。图3(d和e)和图4(d和e)中，样品在30kN和45kN的较高负荷之辊压下，孔数会进一步减少。45kN辊压后的2319和5087合金经过后续热处理，其金相图参见图3(f)和图4(f)。

分析两种合金孔隙的总数、平均直径、面积占比和平均球度。结果如表3所示。面积占比的计算方法是样本中孔隙总面积除以样本总面积(inspection section)。孔隙的球形度揭示了孔隙与理想球体的形状偏差。它通过方程式(4)和 (5)计算而得。

表2 壁面样品的尺寸、变形率、接触面积和压力

图3 光学观察电弧增材 2319铝合金的孔隙率，(a)沉积状态未辊压未热处理，(b)沉积后热处理，(c)-(e)15kN，35kN，45kN层间轧和(f)45kN层间辊压+沉淀后热处理

图4 电弧增材5087铝合金的孔隙率为(a)，未辊压未热处理，(b)沉积后热处理，(c)-(e)15kN，30kN，45kN层K间轧和(f)45kN层间辊压+沉淀后热处理

其中K为球度；Am为测量的孔隙横截面积，Ai为理想球形孔隙的横截面积；Ai是通过测量观察到的孔隙圆的周长(Pm)来计算的。如果K等于1，它表示一个完美的球体。受光学显微镜分辨率的限制，只计数尺寸大于5μm的孔隙。在所有标本中均未观察到超过110m的孔隙。

如表3所示，热处理的2319合金中，孔隙数量增加了3倍，孔隙平均直径略有增加(从13.5μm增加到15.5μm)。热处理后的5087合金中的孔隙数从454减少到359，而平均直径增加了8.1μm。沉淀状态5087合金中孔隙的平均直径几乎是沉淀状态2319合金中孔隙的平均直径的两倍。这种差异在热处理后变得更大。在15kN载荷下的层间辊压后，两种合金的孔隙数都减少了。但2319合金的孔隙率降低(68.7%)比5087合金(26.0%)更为显著。5087合金经过15kN辊压后的孔隙平均直径减少了48.2%。相比之下，2319合金的平均孔径减少了7.4%。经过15kN辊压后，两种合金中的平均孔隙直径均为13μm左右。当辊压载荷增加到30kN时，两种合金的孔隙量都迅速减少。两种合金的孔隙平均直径均小于10μm。当辊压载荷达到45kN时，在两种合金中的孔隙都无法被光学观察到。在535◦C下处理90 min后，45kN的层间辊压合金中，没有发现直径大于5μm的沉淀孔。

沉淀后的热处理导致了两种合金的孔隙面积占比的增加。2319合金的面积占比从沉积后的0.176%增加到热处理后的0.657%。5087合金的数值从0.232%上升到0.365%。在15kN辊轮下，2319合金和5087合金的孔隙面积率分别降低了83.5%(从0.176%降低到0.029%)和73.7%(从0.232%降低到0.061%)。采用30kN辊压时，面积占比分别进一步降低了97.2%和97.0%。两种沉淀合金的孔隙平均球度均为0.74。经过热处理后，5087合金的平均孔隙球形度上升到0.82，说明孔隙变得更接近球形。这些结果与Toda等人(2009c)报道的非常接近，他们发现铸型和均质的Al-Mg4合金的孔隙平均球度分别为0.76和0.82。热处理的2319合金的孔的平均球度几乎没有变化。当采用层间辊压时，两种合金的孔隙平均球度均降低。辊压载荷越大，球度也就越小，说明球形孔隙扁平化为扁球形的孔隙。

如图5和6所示，把孔隙按照直径和球度进行分类并进行细致的比较。45kN的层间辊压状态和45kN的辊压+热处理状态不包括在这些图中，因为，在这两种情况下，直径大于5μm的孔隙都无法被光学观察到。

图5中，通过间隔10μm地给孔径进行分类，可以得到孔隙尺寸分布。2319合金经热处理后各尺寸水平的孔数增加。特别是小孔隙的数量(从5μm到20μm)显著增加了266%(从450个到1650个)。相反，在热处理后的5087合金，小孔的数量减少了约55%，而较大孔的数量增加了。在层间辊压过程中，两种合金的大孔均变扁、变小。同时，随着辊压载荷的增加，小孔隙的数量逐渐减少。在热处理过程中，沉淀后热处理的2319合金的球度分布与沉积后的2319合金基本相同(图6(a))。经过热处理，5087合金中的孔隙变得更接近于球形(图6(b))。随着层间辊压载荷的增加，两种合金的球度分布峰值都不断向较低值移动，表明孔隙逐渐变平。

表3 不同状态的电弧增材 2319和5087合金的孔隙分析结果

图5 (a)2319和(b)5087的无辊压无热处理状态、沉淀后热处理状态、15kN层间辊压状态、30kN层间辊压状态各状态下的孔径数量分布

图6 (a)2319和(b)5087的无辊压无热处理状态、沉淀后热处理状态、15kN层间辊压状态和30kN层间辊压状态各状态下孔隙球度分布。

3.2 孔隙的形成和生长

焊接铝金属中的诱导孔(induced pore)大多为未溶解的氢，这是由液相、固相的溶解度差异较大造成的。一些孔隙也可能是由凝固腔引起的。有别于单焊焊接，增材制造的一个突出特点是沉积金属是多层的。后层的热输入可以充当先前沉淀的金属的低温热处理。这可能施加影响于孔隙的生长，尤其是热处理铝合金。

氢孔在凝固前部(the solidifification front)的枝晶间(inter-dendritic)区域(例如含铁)的第二相粒子上成核，然后随着枝晶臂的生长而被捕获(trapped)。如图7(a)所示，沉淀的2319合金存在大量形态不规则的Al2Cu低共熔混合物。网状共晶相和树突可能为孔隙提供成核位点。但较小的树突间空间适合小孔的分离和浮选，从而阻碍了小孔之间的进一步聚结。这就解释了，可以观察到，在沉淀态2319合金中，直径在5μm到20μm之间的孔隙的比例更大。由于这些孔隙通常在枝晶臂之间延伸和生长，在沉积的2319合金中，可以看到不规则的内部形态(图8(a)，可以是空腔或气孔)。另一方面，沉淀态5087合金中孔隙内表面更光滑(图8(b))，因为共晶相数较少(图7(d))。

如图7(a)和(d)所示，5087铝基体中直径2μm左右的细孔多于2319合金中的。这可能是因为镁的挥发，或合金元素影响金属凝固和孔隙形成。经过热处理后，这些细孔均生长成更大的孔(图7(b)和(e))。由表3可知，5087合金经热处理后，孔隙的平均粒径增大，数量减少。经测量，孔隙的总面积增加了1.6倍。此外，孔隙更接近球形。这表明，5087合金的孔隙生长的原因是，孔隙间聚结(Ostwald Ripening)和进一步氢扩散相结合。

图7 电子显微镜扫描了微观结构和孔隙：无辊压无热处理，沉淀后热处理，(a)-(c)的2319合金经45kN层间辊压，和(d)-(f)的5087合金经45kN层间辊压

图8 沉积态的(a)2319合金和(b)5087合金中孔洞的内部形态

奥斯特瓦尔德成熟(Ostwald Ripening)也影响了沉淀后热处理的2319合金的孔隙生长。大于20μm的孔隙数量不断增加，表明预先启动的孔隙逐渐膨胀。然而，总数量和面积占比的增加，孔隙平均球度不变(表3所示)；以及图5(a)所示，小孔数量的增加表明，在高温暴露下，2319合金的孔隙演化一定存在另一主导机制。如图7(b)所示，在长期高温处理下，大部分巨型初级共晶相(Al2Cu)溶解到铝基质中。这与热处理后的5087合金不同，其中第二相几乎没有变化(图7(e))。我们可以合理地假设，共晶相粒子融化后留下的空位导致了一些孔隙新出现在热处理的2319合金。Anyalebechi和Hogarth在1994年研究热处理对铝2014的影响时，也将孔隙的形成归因于早期熔化共晶区域的凝固腔。如图5(a)所示，该假设一致于热处理后2319合金中不断增加的小孔隙(5-20μm)。这相同于沉淀态2319合金中最初形成的Al2Cu的尺寸范围。大量不规则的次生孔隙形成于树突间区域，呈非球形特征。这就是为什么，沉淀后热处理的2319合金中，平均球度几乎不变，即使预先存在的孔隙更接近于球形。孔隙面积占比的增加是因为大量孔隙萌生、原有孔隙生长和成熟。

3.3 层间碾压过程中的闭孔机制

随着辊轮载荷的增加，两种合金的孔逐渐扁平。两种合金扁平孔的内部形态如图9所示。两种合金在辊压后的孔数、平均直径、平均球度、面积占比都经历相似的演变，表明孔隙闭合的主要机制是相同的。辊压后，直径为2μm或更小的细孔也大大减少，如图7(f)所示。孔隙闭合率关联于辊轮载荷的大小和压缩变形的百分率。更高的载荷和由此引起的塑性变形可以关闭更多的孔隙，这是因为，随着辊压载荷的增加，孔隙数量和总面积百分比都减少。在15kN下，2319合金孔隙数的减少显著于5087合金，原因是，沉淀的2319合金中有更多小孔隙(直径5μm~20μm)。这些较小的孔隙大多在15kN的辊压载荷下闭合，而较大的孔隙则大多在较高的辊压载荷下变平至关闭。

此外，顶面孔隙位置的深度也会影响孔隙闭合。Chaijaruwanich等人(2006)研究表明，压缩集中在上部辊压部分，受压显著的顶部厚度随辊压载荷水平而变化。Talbot 和 Granger(1963)报道，需要90%的变形以消除厚铝板中的孔隙。然而，在本研究中，在每一沉淀层间都被辊压(平均高度为2mm)。较低的45%的变形就足以关闭孔隙。较小的层高保证沉淀可以在辊压下紧致压缩。

此外，氢孔内表面可以被压缩压力(the compressIve pressure)紧压，因为先在的孔内的氢可以防止内表面被氧化。Toda等人(2010)指出，当孔隙的平衡状态被压缩变形破坏时，内部氢分子将分解成氢原子而溶解入到铝合金。

3.4 氢的捕获位点

长期以来，铸造(trapping)或变形金属中的氢捕获点引起了人们的广泛兴趣。根据Smith和Scully(2000)的研究结果，按照解吸(desorption)活化能降低的顺序，2090合金中氢的优先捕获位点是析出物、高角度晶界、位错、溶质原子、晶格间隙(interstitial lattice)。间隙晶格、位错和高角边界的结合能分别为0 kJ/mol、31.7 kJ/mol和35 kJ/mol。相反，Toda等人(2009b)发现，正常的间隙晶格、位错和孔隙是较高氢含量的主要捕氢位点。研究还发现，压缩变形后，位错周围的氢量会大一个数量级。Kumnick和Johnson(1980)还发现，在变形铁中，位错和/或位错碎片因动态拉伸而吸收氢。Wolfer和Baskes(1985)预测，氢的溶解度随着位错密度的增加而呈线性增加。

从以上文献可以得出，电弧增材沉淀铝中的氢以分子氢的形式存在于孔隙中。大多数的残留氢原子存在于颗粒内部，如沉淀物、溶质或间隙晶格。冷加工过程中产生的位错可以吸收大量的氢原子。与沉淀状态相比(图10(a))，虽然沉积过程中的循环热输入(cyclic heat input)可能一定程度地释放先前辊压层(the former rolled layers)产生的局部应力和应变，但仍存在高密度位错(图10(b))。这也发生在轧制的5087合金上。在压缩过程中，增加的位错充当氢吸收的优先位点。Toda等人(2009)介绍了另一潜在方法，即氢可经由联结位错和金属表面的“管道”而释放。在这种情况下，在层间辊压后，层的高度小到约1mm，大量的位错会形成氢气逃逸的通道。

图9 内部形态：(a)15kN和(b)30kN辊压的2319合金、(c)15kN和(d)30kN辊压的5087合金

图10 2319合金显微结构的透射电镜(TEM)图像，(a)状态为沉积无辊压无热处理，(b)45kN层间辊压

除位错外，在辊压过程中可能引起的另一种晶格缺陷是空位。如图7(c)所示，在碾压过程中，主共晶相发生断裂，其空间(spacing)沿正常方向被压缩。虽然其总体积没有变化，但这些断裂共晶的特定表面积明显增加。间隙晶格变形引起的空位数随着载荷的增加而增加。Izumi和Itoh(2011)证实，空位也是氢的优先捕获位点。Young和Scully(1998)的计算结果说明，空位与氢的结合能为68.6 kJ/mol，甚至大于位错的结合能。我们可以合理地假设，在层间的辊压过程中，空位聚集(concentration)的增加和断裂共晶的界面都不可忽视地影响着氢的吸收。最终，孔隙中先在的氢可能会重新分布于产生的位错和空位的晶体缺陷中。

3.5 层间辊压+热处理样品中的孔隙

如果孔隙没有在滚动过程中完全消失；那么，在随后的热处理过程中，由于生长、成熟，它们将重新打开并再次可见。通过光学金相观察(图3(f)和图4(f))，可以推断，经过热处理后，两种45kN辊压的合金中大于5μm的孔隙均未恢复。而通过扫描电镜SEM可以观察到这两种合金中2-3μm左右尺寸的球形孔隙，如图11所示。

这些次生孔隙形成于固态，主要由异质再沉淀氢孔(heterogeneously re-precipitated hydrogen pores)引，它们形成于高温下的位错释放、局部应变恢复和空位迁移。当氢原子从位错和空位中解吸时，它们会在粒子或晶粒间区域成核。然后，它们因热运动而聚集、形成2-3μm左右的孔隙。此外，一些以前扁平的孔隙可能在高温暴露中再生(re-grow)和球化(spheroidised)。这种孔隙的尺寸相似于商用铝合金板中孔隙的尺寸(∼2.5μm)。

工业生产过程中，将长时间的均匀高温(high temperature homogenization)(例如530℃2小时)要用以提高电弧增材合金的强度，特别是对于沉淀硬化铝合金(例如2319合金)。然而，高温热处理可能导致严重的二次孔隙问题，降低其力学性能。为了达到相似于商用锻制合金的孔隙控制状态，电弧增材铝合金在冷加工工艺后应进行热处理。

图11 电子显微镜扫描了45kN层间辊压+热处理后 (a)2319合金和 (b)5087合金的孔隙

4. 论文结论

本研究创制了，沉淀态、沉淀后热处理、15kN层间辊压、30kN层间辊压、45kN层间辊压、45kN辊压+热处理电弧增材的2319铝合金壁、5087铝合金壁。研究了凝固过程中的孔隙形成、热处理后的孔隙生长、辊压过程中的孔隙消失。可以得出如下结论：

（1）形成于沉淀态2319和5087的孔隙因不同的微观结构和凝固模式而具有不同的内部形态。

（2）热处理后，奥斯特瓦尔德成熟(Ostwald ripening)和氢扩散主导了两种沉积合金的孔隙生长。熔融的共晶相颗粒留下的空位点可能导致孔隙新出现于2319合金。

（3）两种合金中的孔隙因层间辊压而逐渐扁平成扁球体。在45kN辊压后，光学显微镜未检测到孔隙。解离的氢原子大多为滚动中引起的位错、空位所捕获。

（4）热处理后，45kN辊压的样品中，由于位错释放、局部应变恢复、空位迁移或再生长、扁平孔隙的球形化，2-3μm大小的孔隙便是看见的。

来源：增材制造硕博联盟

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首次发布时间：2024-01-18