新材料及其应用

本发明属于异质金属固‑液铸轧复合技术领域，具体涉及一种异质金属熔丝增材多能场原位微铸轧复合方法及设备，增材制造系统和微铸轧系统分别设置在工作台两侧，利用增材制造系统的多丝材送丝模块独立或同步输送多种异质丝材，同时热源将丝材熔化成液态并熔覆在固态金属上，实现异质金属界面连接过程的梯度混熔，微铸轧系统中微铸轧辊套的中间构型段具有波纹或圆弧等空间构型，直接接触熔覆在固态金属上方的液态金属对其进行原位固‑液微铸轧复合，形成局部强应力，同时可以原位引入电磁场、振动场和脉冲电场，减小残余应力，改善表面张力，更有利于下一层金属铺展，实现同质或异质空间界面高强冶金结合。

提升材料性能：该方法通过多能场原位微铸轧，实现异质金属的高效复合，显著提高材料的力学性能和功能性。

推动定制化制造：该技术能够根据需求定制异质金属复合材料，满足航空航天、汽车等高端制造领域的特殊需求。

降低生产成本：一体化增材与铸轧工艺减少生产步骤和材料浪费，降低生产成本，提高经济效益。

促进绿色制造：通过优化工艺和减少废料，推动制造业的绿色转型，助力可持续发展目标的实现。

（1）本发明的异质金属熔丝增材多能场原位微铸轧复合设备，控温模块内部安装有非接触式红外测温传感器，在控温模块对固态金属进行预热的同时，通过非接触式红外测温传感器实时监测固态金属的预热温度，配合热源的输入能量来控制固‑液界面温度梯度，进而控制增材制造熔池大小和调整液态金属过冷度，实现增材制造凝固组织控制。

（2）本发明的异质金属熔丝增材多能场原位微铸轧复合方法及设备，根据目标组元性能匹配设计，多丝材送丝模块以不同的速度独立或同步输送多种异质丝材，实现异质金属界面连接过程的梯度混熔，配合微铸轧系统直接对液态金属进行原位深过冷快速凝固和非均匀塑性变形，获得具有梯度微观结构和优良组元金属性能的固态金属实体，可以显著降低载荷，实现异质金属之间柔性梯度连接。

（3）本发明的异质金属熔丝增材多能场原位微铸轧复合设备的微铸轧系统中的微铸轧辊套中间构型段外表面具有波纹或圆弧等空间构型，空间构型可以改善与液态金属接触的表面张力，上一道次获得的表面微构型可以改善当前道次液态金属的浸润性，使得固‑液界面形成更好接触，更有利于下一层金属的铺展，进而改善液态金属熔覆效果，同时在微铸轧复合过程中形成局部强应力，通过非均匀塑性变形促进界面“破裂与嵌入”，可在较低变形温度和较小变形量下愈合内部缺陷，实现同质或异质空间界面高强冶金结合，减小残余应力；微铸轧辊通过第一边部整形段和第二边部整形段对金属实体的两侧边部整形，确保每层间的轮廓更加规则，进而提高道次熔覆成形质量。