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Ni3Al与NiAl金属间化合物具有高熔点、低密度、高抗氧化性等优点,在航空航天领域应用前景广阔。通常,该材料主要以熔铸法制备,存在工艺复杂、生产周期长等缺点,阻碍了其商业化应用。电弧增材制造技术具有高效率、低成本与制造周期短等优点,对于Ni-Al金属间化合物制备有很大潜力。本文以等离子弧为热源,镍丝、铝丝/铝粉为填充材料,开展了Ni-Al金属间化合物电弧增材制造工艺研究。主要研究结果如下。研究发现双丝夹角,及其投影交点位置是影响沉积件成形质量的关键因素。当双丝夹角θ<30°时,低熔点铝丝会提前熔化,在熔池外部形成铝滴,无法稳定进入熔池,且会对熔池产生较大的冲击,导致沉积件表面起皱、侧边突出。当双丝夹角θ≥30°,且投影交点位置位于等离子弧后2mm时,铝丝会直接插入熔池,避免了上述现象,提高了熔池的稳定性和成形质量。研究了主要工艺参数,包括镍含量、热输入、预热与热处理对Ni-Al金属间化合物沉积件微观组织与力学性能的影响,发现随着镍含量的增加,显微组织由M-NiAl/Ni3Al双相组织逐渐向块状Ni3Al+γ-Ni/γ’-Ni3Al组织转变。当镍含量大于85.2wt.%时,零件全部由块状Ni3Al+γ-Ni/γ’-Ni3Al组织组成。其次,热输入越大,熔池峰值温度越高,流动性越好,凝固时间越长,铝元素分布越均匀。随着热输入的增加,沉积件组织逐渐由胞状晶组织向树枝晶组织转变,当热输入大于2.913 kJ/mm时,完全由树枝晶组织组成。热处理对沉积件物相组成和分布特征无明显影响,预热能够通过增加M-NiAl组织含量,减少γ+γ’共晶组织含量来抑制沉积件开裂倾向。当预热功率小于12.5 kW时,沉积件裂纹能够得到有效抑制。但是,随着预热功率的增加,γ+γ’共晶组织含量逐渐增加,开裂倾向增加。探讨了铝粉添加量对沉积件开裂倾向、显微组织与力学性能的影响规律,发现随着铝粉添加量的增加,沉积件的网状γ’-Ni3Al/γ-Ni组织、圆形颗粒状γ’相增加,增强了析出强化效应,从而增大了试样抗拉强度,但是减少了延伸率,及其塑性变形能力,导致试样开裂倾向增大。当铝粉添加量为1.03 g/min时,沉积件抗拉强度最大,延伸率最小,分别为519.4 MPa和26.7%;随着铝粉添加量逐渐增加至1.03 g/min,晶界γ’相逐渐增加,导致沉积件抗拉强度各向异性程度由纯Ni的0.05%增加至4.91%。