权利要求
1.一种结合超声冲击与热处理的
铝合金增材制造强韧化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)CMT增材制造：以7000系列铝合金为基板，以铝
锂合金焊丝为填充材料，采用CMT技术进行逐层堆积制造，形成铝合金构件;
(2)超声冲击处理：对步骤(1)所得铝合金构件表面进行超声冲击处理，通过塑性变形细化晶粒并引入残余压应力;
(3)固溶处理：将超声冲击处理后的铝合金构件进行固溶处理，使合金元素充分固溶;
(4)时效处理：对固溶处理后的铝合金构件进行时效处理，促进弥散强化相均匀析出，实现强度与韧性的协同提升。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述CMT增材制造的工艺参数为：送丝速度为7.0-7.5m/min，扫描速度为8-10mm/s，增材电流为175-184A，增材电压为14.9-15.2V，线能量为195.78-244.72J/mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声冲击处理的工艺参数为：冲击振幅为30μm，冲击次数3次，冲击头直径为8-10mm，冲击压力为5-6MPa，扫描速度为250-300mm/min，搭接率为50%-60%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述固溶处理的工艺参数为：固溶温度为480-530℃，固溶时间为0.5-1.5小时，冷却方式为水淬，冷却速度为55-65℃/s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述时效处理的工艺参数为：时效温度为155-200℃，时效时间为12-60小时，冷却方式为空冷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板为7075-T651铝合金，其化学成分按质量百分比为：Zn 5.1%、Mg 2.1%、Cu 1.2%、Mn 0.3%、Cr 0.18%、Fe 0.5%、Si 0.4%、Ti0.2%、余量为Al及不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝锂合金焊丝为2195铝锂合金，其化学成分按质量百分比为：Cu 3.98%、Mg 0.49%、Li 1.04%、Zr 0.1%、Ag 0.42%、Si 0.019%、Fe0.025%、Zn 0.01%、余量为Al。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CMT增材制造过程中，层间温度控制在100-140℃，预热温度为60-100℃，层高2.0-3.0mm，道间距2.5-3.5mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CMT增材制造过程中采用高纯氩气作为防护气体，纯度≥99.99%，流量20L/min。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最终所得铝合金构件的抗拉强度达到500MPa以上，断后伸长率达到10%以上，显微硬度达到140HV以上。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及金属增材制造与后处理技术领域，具体的说是一种结合超声冲击与热处理的铝合金增材制造强韧化方法，尤其适用于航空航天领域高性能弥散强化铝合金构件的制造。
背景技术
[0002]铝合金具有高的比强度、比模量和良好的断裂韧性、抗疲劳、耐腐蚀性能，是航空航天、汽车、船舶等工业部门广泛应用的重要轻质结构材料。随着现代工业对复杂几何形状、轻量化和高性能构件需求的不断增长，传统的铸造、锻造等成形工艺已难以满足要求。
[0003]CMT(Cold Metal Transfer，冷金属过渡)技术作为一种先进的增材制造技术，通过控制电弧热输入和金属过渡过程，能够实现低热输入、高成形质量的金属构件制造。该技术在弥散强化型铝合金增材制造中表现出良好的应用前景，可以制造出形状复杂、尺寸精确的构件。
[0004]然而，现有的弥散强化型铝合金CMT增材制造技术仍存在显著的技术瓶颈：首先，增材制造过程中熔池的快速冷却和反复热循环，极易导致构件内部产生较大的残余应力，并引起弥散强化相分布不均匀;其次，制造件表面粗糙度较高，容易产生微裂纹、气孔等缺陷，成为疲劳裂纹源;再者，由于热历程复杂，弥散强化相的析出状态(包括种类、尺寸、分布和数量)难以精确控制，导致材料的强度和韧性难以同时达到最优匹配状态。这些因素严重限制了其在航空航天等高端装备制造领域的应用。
[0005]目前，针对增材制造件的后处理技术主要包括机械加工、热处理、表面改性等。然而，单一的后处理方法存在局限性：机械加工仅能改善表面形貌，无法改变内部组织;单一的热处理可以调控组织，但难以消除宏观缺陷和残余应力;单一的表面改性技术(如喷丸)虽能引入压应力，但对弥散强化相的析出行为控制不足。因此，现有技术难以协同解决增材制造铝合金强度与韧性难以兼顾的核心问题。
[0006]超声冲击处理作为一种高效的表面强化技术，能够显著细化表层晶粒、引入有益的残余压应力，同时可以促进弥散强化相的形核。而热处理则是调控材料微观组织和弥散强化相分布状态的关键手段。若能有效地将二者与增材制造过程有机结合，有望突破现有技术瓶颈。
[0007]因此，本领域迫切需要开发一种能够集成增材制造、超声冲击与热处理多种工艺优势，从而同时提高铝合金构件强度、韧性，并实现弥散强化相优化分布的综合强韧化方法。
发明内容
[0008]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合超声冲击与热处理的铝合金增材制造强韧化方法。该方法通过CMT增材制造、超声冲击处理和热处理的有机结合，有效解决铝合金增材制造件弥散强化相分布不均和强度韧性难以兼顾的技术难题，显著提高材料的综合力学性能。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种结合超声冲击与热处理的铝合金增材制造强韧化方法，包括以下步骤：
(1)CMT增材制造：以7000系列铝合金为基板，以铝锂合金焊丝为填充材料，采用CMT技术进行逐层堆积制造，形成铝合金构件;
(2)超声冲击处理：对步骤(1)所得铝合金构件表面进行超声冲击处理，通过塑性变形细化晶粒并引入残余压应力;
(3)固溶处理：将超声冲击处理后的铝合金构件进行固溶处理，使合金元素充分固溶;
(4)时效处理：对固溶处理后的铝合金构件进行时效处理，促进弥散强化相均匀析出，实现强度与韧性的协同提升。
[0010]优选地，步骤(1)中，所述CMT增材制造的工艺参数为：送丝速度为7.0-7.5m/min，扫描速度为8-10mm/s，增材电流为175-184A，增材电压为14.9-15.2V，线能量为195.78-244.72J/mm。
[0011]优选地，步骤(2)中，所述超声冲击处理的工艺参数为：冲击振幅为30μm，冲击次数3次，冲击头直径为8-10mm，冲击压力为5-6MPa，扫描速度为250-300mm/min，搭接率为50%-60%。
[0012]优选地，步骤(3)中，所述固溶处理的工艺参数为：固溶温度为480-530℃，固溶时间为0.5-1.5小时，冷却方式为水淬，冷却速度为55-65℃/s。
[0013]优选地，步骤(4)中，所述时效处理的工艺参数为：时效温度为155-200℃，时效时间为12-60小时，冷却方式为空冷。
[0014]优选地，所述基板为7075-T651铝合金，其化学成分按质量百分比为：Zn 5.1%、Mg2.1%、Cu 1.2%、Mn 0.3%、Cr 0.18%、Fe 0.5%、Si 0.4%、Ti 0.2%、余量为Al及不可避免的杂质。
[0015]优选地，所述铝锂合金焊丝为2195铝锂合金，其化学成分按质量百分比为：Cu3.98%、Mg 0.49%、Li 1.04%、Zr 0.1%、Ag 0.42%、Si 0.019%、Fe 0.025%、Zn 0.01%、余量为Al。
[0016]优选地，所述CMT增材制造过程中，层间温度控制在100-140℃，预热温度为60-100℃，层高2.0-3.0mm，道间距2.5-3.5mm。
[0017]优选地，所述CMT增材制造过程中采用高纯氩气作为防护气体，纯度≥99.99%，流量20L/min。
[0018]优选地，最终所得铝合金构件的抗拉强度达到500MPa以上，断后伸长率达到10%以上，显微硬度达到140HV以上。
[0019]本发明的核心原理在于通过CMT增材制造、超声冲击与热处理三种工艺的协同作用，实现对铝合金微观组织的多尺度精确调控，从而达到强韧化的目的。具体地，(1)超声冲击使构件表层晶粒显著细化至5-15μm(原始组织为50-80μm)。根据Hall-Petch关系，晶粒越细，晶界越多，对位错运动的阻碍作用越强，从而显著提高材料的强度和硬度。(2)通过固溶+时效热处理，在基体中均匀析出大量细小的T1、θ'、δ'等弥散强化相，平均尺寸为50-100nm。这些纳米级第二相粒子与位错发生相互作用，通过Orowan绕过机制或可切过机制，有效地阻碍位错运动，这是材料强度大幅提升的主要原因。(3)超声冲击在构件表面引入了高达-180MPa的残余压应力场，能够抵消部分外部拉伸载荷，显著提高构件的疲劳寿命和抗应力腐蚀性能。(4)超声冲击有效消除了表面微裂纹和气孔，孔隙率降低85%以上。复合工艺减少了组织缺陷和成分偏析，促进了弥散强化相的均匀分布，从而提高了材料的整体韧性和塑性。
[0020]本发明的有益效果：
(1)与增材制造原始态相比，本发明方法可使抗拉强度提升282.7%(从152.4MPa提升至583.24MPa)，断后伸长率提升543.5%(从1.86%提升至11.97%)，显微硬度提升47.3%(从98.65HV提升至145.2HV)，实现了强度与韧性的同步大幅跃升。
[0021](2)本发明通过“超声冲击预处理+固溶时效”的序列，巧妙地利用了超声冲击产生的塑性变形区作为弥散相形核的“催化剂”，再通过热处理实现析出相的均匀、细小分布，解决了单一工艺无法同时优化组织和性能的难题。
[0022](3)该方法将成形(CMT)、改性与性能调控(超声冲击+热处理)一体化，工艺流程清晰，参数明确，操作方便，适合于工业化生产，为高性能铝合金构件的制造提供了可靠的技术路径。
[0023](4)经本发明处理后的构件性能指标接近或达到T8态性能要求，可广泛应用于航空航天领域的飞机机身框架、机翼梁、舱体结构，以及汽车、船舶和高端装备制造中的关键承力部件。
附图说明
[0024]图1为实施例1中的试样在固溶时效处理前后微观组织变化的SEM图，其中(a)为处理前，(b)为处理后。
具体实施方式
[0025]下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面对本发明的技术方案进行详细阐述。
[0026]本发明提供一种结合超声冲击与热处理的铝合金增材制造强韧化方法，其技术方案的核心在于将CMT增材制造、超声冲击处理与固溶时效热处理三个关键工序进行有机结合与顺序优化，形成一个完整的“成形-改性-性能调控”复合工艺链。所述方法依次包括以下协同作用的步骤：
(1)CMT增材制造：采用包含福尼斯CMT焊机、六轴同步工业机器人、焊丝输送系统、专用操作平台以及保护气体系统的集成设备，以7075-T651铝合金板为基板，2195铝锂合金焊丝为填充材料，进行逐层堆积制造。此步骤的首要作用是构建构件的几何形状，并利用CMT技术低热输入的特点，在沉积过程中形成含有Cu、Li、Mg等合金元素的过饱和固溶体基体，为后续弥散强化相的析出提供物质基础。通过精确控制送丝速度、扫描速度、电流电压等工艺参数，有效减少热变形和残余应力，为获得均匀的组织创造初始条件;
(2)超声冲击处理：使用超声冲击设备对增材制造所得的构件表面进行处理。此步骤通过高频冲击带来的剧烈塑性变形，实现双重作用：一方面，细化表层晶粒，消除增材过程中产生的表面微裂纹、气孔等缺陷，显著降低孔隙率，并引入有益的残余压应力，直接提高构件的疲劳性能;另一方面，塑性变形在材料内部产生高密度的位错等晶体缺陷，这些缺陷作为理想的形核位点，为后续热处理过程中弥散强化相的均匀、弥散形核创造了有利条件;
(3)固溶处理：将经超声冲击处理的构件进行固溶处理。此步骤旨在使合金元素充分固溶到铝基体中，形成均匀的过饱和固溶体，同时消除超声冲击带来的加工硬化效应，为后续的时效处理做好组织准备。采用快速水淬旨在保留高温固溶状态，获得亚稳态的过饱和固溶体，从而为弥散强化相的析出提供强大的化学驱动力;
(4)时效处理：对固溶并淬火后的构件进行时效处理。此步骤是实现强韧化的关键，在特定的温度和时间下，促使过饱和固溶体中析出细小的、弥散分布的强化相，如T1(Al2CuLi)、θ'(Al2Cu)和δ'(Al3Li)相。这些纳米级的弥散强化相能够有效地阻碍位错运动，从而显著提高材料的强度。通过精确控制时效工艺，可以优化析出相的尺寸、数量和分布，在获得高强度的同时保持良好的塑性与韧性，最终实现材料强度与韧性的最佳匹配。
[0027]上述四个步骤顺序执行，环环相扣，不可颠倒。CMT增材制造奠定了成分与组织基础，超声冲击处理提供了形核条件和表面完整性，而固溶与时效热处理则最终实现了显微组织的精准调控与性能的飞跃。三者协同，共同解决了铝合金增材制造件中弥散强化相分布不均和强韧性难以兼顾的核心技术难题。
[0028]作为本发明的优选实施方案，各步骤的工艺参数、材料要求及控制条件如下：
CMT增材制造：其优选工艺参数为，送丝速度7.0-7.5m/min，扫描速度8-10mm/s，增材电流175-184A，增材电压14.9-15.2V，线能量195.78-244.72J/mm。制造过程中，层间温度控制在100-140℃，预热温度为60-100℃，层高2.0-3.0mm，道间距2.5-3.5mm。采用高纯氩气作为防护气体，纯度≥99.99%，流量20L/min。
[0029]超声冲击处理：其优选工艺参数为，冲击振幅30μm，冲击次数3次，冲击头直径8-10mm，冲击压力5-6MPa，扫描速度250-300 mm/min，搭接率50%-60%。
[0030]固溶处理：其优选工艺参数为，固溶温度480-530℃，固溶时间0.5-1.5小时，冷却方式为水淬，冷却速度55-65℃/s。
[0031]时效处理：其优选工艺参数为，时效温度155-200℃，时效时间12-60小时，冷却方式为空冷。
[0032]基板材料：优选为7075-T651铝合金，其化学成分按质量百分比为：Zn 5.1%、Mg2.1%、Cu 1.2%、Mn 0.3%、Cr 0.18%、Fe 0.5%、Si 0.4%、Ti 0.2%、余量为Al及不可避免的杂质。
[0033]填充材料：优选为2195铝锂合金焊丝，其化学成分按质量百分比为：Cu 3.98%、Mg0.49%、Li 1.04%、Zr 0.1%、Ag 0.42%、Si 0.019%、Fe 0.025%、Zn 0.01%、余量为Al。
[0034]最终性能：通过上述优选方案，最终所得铝合金构件的抗拉强度可达到500MPa以上，断后伸长率达到10%以上，显微硬度达到140HV以上，实现高强度与良好韧性的结合。
[0035]实现本发明所述CMT增材制造的集成设备主要包括：福尼斯CMT焊机、六轴同步工业机器人、焊丝输送系统、专用操作平台以及保护气体系统。其中，福尼斯CMT焊机是核心热源，其特有的冷金属过渡技术能够精确控制电弧热输入和熔滴过渡，实现低热输入、飞溅极少的稳定焊接过程，这对于减少增材制造过程中的热变形和残余应力至关重要。六轴同步工业机器人负责精确控制焊枪的运动轨迹，确保每层沉积的路径、速度和姿态准确无误，从而保证构件的几何形状精度和内部质量。焊丝输送系统连续稳定地将作为填充材料的2195铝锂合金焊丝送入熔池。保护气体系统提供高纯氩气，在熔池周围形成保护氛围，防止高温金属与空气发生氧化反应。整个设备系统集成在专用操作平台上，通过协同控制，实现了对增材制造工艺参数(如送丝速度、扫描速度、电流电压等)的精确与稳定执行，为获得具有良好弥散强化潜力的基础组织提供了可靠的硬件保障。
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0037]实施例1
本实施例提供一种适用于航空航天薄壁构件的强韧化方法。
[0038](1)材料准备：选用7075-T651铝合金板作为基板，尺寸为250mm×250mm×20mm，表面粗糙度Ra=1.2μm;选用直径1.2mm的2195铝锂合金焊丝作为填充材料;
(2)CMT增材制造：使用福尼斯TransSteel 2200c CMT焊机，配备KUKA KR16-2六轴同步工业机器人，在专用操作平台上进行增材制造。具体工艺参数如下：送丝速度：7.5m/min;扫描速度：8mm/s;电流：184A;电压：15.2V;线能量：244.72J/mm;层高：2.5mm;道间距：3mm;层间温度：120℃;防护气体：高纯氩气(纯度99.99%)，流量20L/min;预热温度：80℃;制造出尺寸为150mm×120mm×35mm的薄壁试样，壁厚为8mm，共堆积14层;
(3)超声冲击处理：使用天津大学开发生产的HJ-111超声冲击设备进行表面处理。设备技术参数：额定功率：650W;工作频率：18.5KHz±2KHz;冲击振幅：30μm;冲击次数：3次;冲击头材料：YG8硬质合金;冲击头直径：8mm;冲击压力：5MPa;扫描速度：300mm/min;搭接率：50%;处理时间：12分钟。处理过程中使用冷却液降温;
(4)固溶处理：将超声冲击处理后的试样放入SX-4-10型电阻炉中进行固溶处理。工艺参数如下：升温速度：5℃/min;固溶温度：510℃;保温时间：1.5小时;冷却方式：水淬;冷却速度：65℃/s;
(5)时效处理：将固溶处理后的试样在DHG-9075A型电热恒温鼓风干燥箱中进行时效处理。工艺参数如下：时效温度：170℃;时效时间：24小时;冷却方式：空冷。
[0039]对该实施例不同阶段所得试样进行力学性能测试和微观组织分析。
[0040]其中，力学性能测试：按照国家标准制备拉伸试样，在万能试验机上测试抗拉强度、屈服强度和断后伸长率。使用维氏硬度计测试显微硬度。疲劳性能在高频疲劳试验机上测试。
[0041]微观组织分析：采用扫描电子显微镜(SEM)观察显微组织和析出相形貌。实施例1各阶段的性能测试结果如表1所示。
[0042]表1 实施例1各阶段性能测试结果
表1数据清晰地展示了本发明方法对材料性能的阶段性提升效果。仅经过超声冲击处理，材料的塑性(断后伸长率)即获得显著改善(从1.86%提升至9.39%)，同时强度有所提高，这主要归因于晶粒细化和缺陷消除。而经过完整的“超声冲击+固溶时效”工艺后，材料性能产生飞跃，抗拉强度达到583.24MPa，断后伸长率达到11.97%，实现了强度与塑性的同步大幅提升，证明了复合工艺的协同强化效应。
[0043]关于图1(固溶时效处理前后微观组织变化的SEM图)：通过对比固溶时效处理前(a)与固溶时效处理后(b)的SEM照片，可以清晰观察到本发明方法的显著效果。处理前组织呈现增材制造典型的粗大柱状晶形貌，可能存在气孔等缺陷。而经本发明复合工艺处理后，组织明显细化、均匀化，转变为细小的等轴晶，并且可以观察到大量均匀弥散分布的细小第二相颗粒，这直接对应了T1(Al2CuLi)、θ'(Al2Cu)和δ'(Al3Li)等弥散强化相的析出，从微观结构上解释了材料强韧性大幅提升的原因。
[0044]实施例2
本实施例提供了一种适用于航空航天承力构件的强韧化方法，具体包括如下步骤：
(1)材料准备：选用7075-T651铝合金板作为基板，尺寸为250mm×200mm×20mm，表面粗糙度Ra=1.0μm;选用直径1.2mm的2195铝锂合金焊丝;
(2)CMT增材制造：使用相同设备，针对承力构件特点调整工艺参数：送丝速度：7.0m/min;扫描速度：8mm/s;电流：175A;电压：14.9V;线能量：228.16J/mm;层高：3.0mm;道间距：2.5mm;层间温度：100℃;防护气体流量：20L/min;预热温度：100℃。制造出尺寸为120mm×100mm×45mm的块状试样，共堆积15层;
(3)超声冲击处理：调整处理参数以适应厚壁构件：冲击振幅：30μm;冲击次数：3次;冲击头直径：10mm;冲击压力：6MPa;扫描速度：250mm/min;搭接率：60%;处理时间：15分钟;多次处理：表面处理2遍，交叉扫描;
(4)固溶处理：固溶温度：510℃;保温时间：1.5小时;冷却速度：55℃/s;
(5)时效处理：时效温度：170℃;时效时间：24小时。
[0045]表2 实施例2性能测试结果(相比增材态)
表2结果表明，针对厚壁承力构件优化工艺参数后，本发明方法同样能使其获得极高的综合力学性能，抗拉强度达576.8MPa，断后伸长率达10.8%，且疲劳寿命显著提升约40%。这证实了本发明方法对不同结构特征的构件具有良好的适用性和工艺可调性。
[0046]实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：将固溶处理后的试样进行时效处理。工艺参数如下：时效温度：155℃;时效时间：60小时;冷却方式：空冷。
[0047]实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：工艺参数如下：时效温度：160℃;时效时间：48小时;冷却方式：空冷。
[0048]实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：工艺参数如下：时效温度：165℃;时效时间：48小时;冷却方式：空冷。
[0049]实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：工艺参数如下：时效温度：180℃;时效时间：36小时;冷却方式：空冷。
[0050]实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：工艺参数如下：时效温度：190℃;时效时间：24小时;冷却方式：空冷。
[0051]实施例8
本实施例与实施例1的区别在于：步骤(5)时效处理：工艺参数如下：时效温度：200℃;时效时间：24小时;冷却方式：空冷。
[0052]时效工艺性能汇总与分析：实施例3至实施例8，连同实施例1(170℃/24h)，系统探究了时效温度对材料最终性能的影响，其性能测试结果如表3所示。
[0053]表3 不同时效工艺下的材料性能汇总
表3数据系统揭示了时效温度对材料最终性能的影响规律。在155℃至200℃范围内，材料的抗拉强度与显微硬度随时效温度升高呈先增后降的趋势，并在170℃时效(实施例1)时达到峰值(抗拉强度583.24MPa，硬度145.2HV)。延伸率总体保持在较高水平(>10.2%)，在190℃时达到最高(12.11%，实施例8)。综合强度与塑性的最佳匹配度，实施例1所采用的170℃时效24小时的工艺参数，使材料获得了最优的综合力学性能，为本发明的最优选时效制度。这一系列实施例证明了通过精确控制时效工艺，可有效调控并优化经本发明完整流程处理后的材料最终性能。
[0054]对比例1(增材态)
与实施例1的区别在于：仅进行步骤(1)和步骤(2)，不进行任何后处理。
[0055]对比例2(仅超声冲击)
与实施例1的区别在于：仅进行步骤(1)-步骤(3)，不进行固溶及时效热处理。
[0056]对比例3(仅热处理)
与实施例1的区别在于：不包括步骤(3)，即不进行超声冲击处理，直接进行固溶及时效热处理。
[0057]将对比例1-3的性能测试结果与实施例1的测试结果进行汇总，结果如表4所示。
[0058]表4 对比例1-3与实施例1的测试结果
由表4可知，单一超声冲击(对比例2)或单一热处理(对比例3)虽能各自提升材料的某些性能，但均存在明显短板：仅超声冲击强度不足，仅热处理塑性改善有限且强度提升幅度不高。而本发明将二者有机结合后，各项性能指标均远优于任一单一处理状态，抗拉强度、断后伸长率和断裂韧性均达到最高值。这强有力地证明了CMT增材制造、超声冲击与热处理三者之间存在显著的协同效应，缺一不可，是本方法能同时攻克强度与韧性难题的关键。
[0059]综上所述，各实施例及对比例的测试数据与附图分析共同确证：本发明通过CMT增材制造、超声冲击处理与固溶时效热处理的顺序结合与协同作用，能够显著细化铝合金增材制造件的晶粒组织，优化弥散强化相的尺寸与分布，有效消除缺陷，从而同步且大幅度地提升材料的强度、硬度和塑性韧性，解决了现有技术中强韧性难以兼顾的难题。
[0060]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非随本发明作任何形式上的限制。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(1)
声明：
“结合超声冲击与热处理的铝合金增材制造强韧化方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：河南科技大学
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2026年08月06日 ~ 08日 
