CN113423524B - 制造铝合金零件的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造零件(20)的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续金属层(20₁…20_n)，每一层通过以下步骤形成：沉积填充金属(15，25)，对所述填充金属进行能量输入以熔化并通过固化而构成所述层，所述方法的特征在于，所述填充金属(15，25)为包含以下合金元素的铝合金(重量％)：Ni：>3％且≤7％；Fe：0％‑4％；任选地Zr：≤0.5％；任选地Si：≤0.5％；任选地Cu：≤1％；任选地Mg：≤0.5％；其他合金元素：各自<0.1％，且总计<0.5％；杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；其余为铝。

Description

制造铝合金零件的方法

技术领域

本发明的技术领域是使用增材制造(fabrication additive)技术制造铝合金零件的方法。

背景技术

自20世纪80年代以来，增材制造技术得到了发展，它们包括通过添加材料来形成零件，与旨在移除材料的机械加工技术相反。增材制造以前局限于原型制作(prototypage)，现在则可用于大规模生产工业产品，包括金属零件。

术语“增材制造”根据法国标准XP E67-001被定义为“通过添加材料逐层由数字对象制造物理对象的一组方法”。标准ASTM F2792-10也定义了增材制造。标准ISO/ASTM17296-1中也定义并描述了各种增材制造方式。文献WO 2015006447中记载了借助于增材制造来制备具有低孔隙率的铝制零件。通常通过施加所谓的填充材料(matériau d'apport)，然后使用激光束、电子束、等离子炬或电弧型的能量源熔化或烧结填充材料来进行连续层的施加。无论应用何种增材制造方式，增加的每一层的厚度均为约几十或几百微米。

其他出版物描述了粉末或焊丝形式的铝合金作为填充材料的用途。出版物Gu J.“Wire-Arc Additive Manufacturing of Aluminium”Proc.25th Int.Solid FreeformFabrication Symp.,2014年8月,University of Texas,451-458描述了称为术语WAAM(“焊丝+电弧增材制造(Wire+Arc Additive Manufacturing)”的首字母缩写词)的增材制造方法在铝合金上的应用示例，用于制造用于航空工业的低孔隙率的零件。WAAM方法基于电弧焊。它包括将不同的层依次堆叠在另一层之上，每一层对应于由焊丝形成的焊道。这允许获得相对大的沉积材料的累积质量，其可达到3kg/h。当使用铝合金实施该方法时，铝合金通常为2319型合金。出版物Fixter“Preliminary Investigation into the Suitability of2xxx Alloys for Wire-Arc Additive Manufacturing”研究了使用几种铝合金采用WAAM方法制造的零件的机械性能。更具体地，在铜含量保持4至6重量％的情况下，作者改变了镁含量，并确定在实施WAAM型方法期间2xxx合金的热裂敏感性——通常称为术语“hotcracking susceptibility”。作者得出结论，最佳镁含量为1.5％，2024铝合金是特别合适的。

可使用其他增材制造方法。可提及例如但不限于粉末形式的填充材料的熔化或烧结。这可包括激光熔化或烧结。专利申请US20170016096描述了一种通过局部熔化制造零件的方法，所述零件通过将粉末暴露于电子束或激光束型的能量束获得，该方法也称为首字母缩略词SLM，代表“选择性激光熔化”，或“EBM”，代表“电子束熔化”。

通过增材制造获得的铝零件的机械性能取决于形成合金的填充金属，并且更具体地，取决于其组成以及在实施增材制造之后应用的热处理。

目前认为任选包括Mg的4XXX型铝硅合金为SLM方法应用中最成熟的合金。然而，这类合金在阳极氧化期间可遇到一些困难。此外，它们的导热性和导电性是有限的。

发明人已确定一种合金组合物，当用于增材制造方法时，所述组合物允许获得具有良好的机械性能和良好的导电性的零件。

发明内容

本发明的第一个目的是一种制造零件的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续金属层，每一层通过以下步骤形成：沉积填充金属，对所述填充金属进行能量输入以熔化并通过固化而构成所述层，所述方法的特征在于，所述填充金属为包含以下合金元素的铝合金(重量％)：

-Ni：>3％且≤7％；

-Fe：0％-4％；

-任选地Zr：≤0.5％；

-任选地Si：≤0.5％，且优选≤0.2％，或≤0.1％；

-任选地Cu：≤1％，且优选≤0.5％，更优选≤0.2％，或≤0.1％；

-任选地Mg：≤0.5％，且优选≤0.2％，或≤0.1％；

-其他合金元素：各自<0.1％，且总计<0.5％；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

其余为铝。

在其他合金元素中，可提及例如Cr、V、Ti、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Sc、Zn、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物(mischmétal)。以本领域技术人员已知的方式，稀土金属混合物的组成通常为约45至50％的铈、25％的镧、15至20％的钕和5％的镨。每种其他合金元素的重量分数可低于500ppm，或低于300ppm，或低于200ppm，或低于100ppm。

该方法可包括以下特征，单独考虑或根据技术上可行的组合考虑：

-Ni：3.5％-6％或Ni：3.5％-5％；

-Fe：0.5％-3％或Fe：<1％；

特别地，每一层都可具有由数字模型定义的图案。

该方法可包括，在形成层之后，施加至少一种热处理。热处理可以是应力消除、回火或退火，或包括应力消除、回火或退火，其可例如在优选200℃至500℃的温度下进行。其还可包括固溶热处理和淬火。其还可包括热等静压。

根据一个有利的实施方案，该方法在形成层之后不包括淬火型热处理。因此，优选地，该方法不包括任何固溶热处理后淬火的步骤。

根据一个实施方案，填充金属呈粉末形式，其暴露于光束或带电粒子束，导致局部熔化，然后固化，从而形成固体层。根据另一个实施方案，填充金属源自填充焊丝，其暴露于热源(例如电弧)导致局部熔化，然后固化，从而形成固体层。

本发明的第二个目的是一种金属部件，其在应用本发明的第一个目的方法之后获得。

本发明的第三个目的是一种材料，特别是粉末或焊丝形式的材料，旨在用作增材制造方法的填充材料，其特征在于其由铝合金构成，所述铝合金包括以下合金元素(重量％)：

-Ni：>3％且≤7％；

-Fe：0％-4％；

-任选地Zr：≤0.5％；

-任选地Si：≤0.5％，且优选≤0.2％，或≤0.1％；

-任选地Cu：≤1％，且优选≤0.5％，更优选≤0.2％，或≤0.1％；

-任选地Mg：≤0.5％，且优选≤0.2％，或≤0.1％；

-其他合金元素：各自<0.1％，且总计<0.5％；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

其余为铝。

形成填充材料的铝合金可具有结合本发明的第一个目的所描述的任何一个特征。

填充材料可为粉末形式。粉末可使得构成粉末的颗粒的至少80％具有以下范围内的平均尺寸：5μm至100μm，优选5μm至25μm，或20μm至60μm。

当填充材料为焊丝形式时，焊丝的直径可特别为0.5mm至3mm，且优选0.5mm至2mm，且更优选1mm至2mm。

其他优点和特征将从本发明的具体实施方案的以下描述中更清楚地显现，其提供为非限制性实施例并在下文列出的图中呈现。

附图说明

[图1]图1是说明SLM型增材制造方法的示意图。

[图2]图2示出由通过实施本发明的增材制造方法制造的样品在整个实验测试中确定的拉伸和导电性能。

[图3]图3是示出WAAM型增材制造方法的示意图。

[图4]图4是用于进行拉伸测试的试样的几何形状。

具体实施方式

在本说明书中，除非另有说明，否则：

-铝合金的名称符合铝业协会(The Aluminium Association)制定的命名规则；

-化学元素的含量记录为％并且表示重量分数。符号x％-y％表示大于或等于x％且小于或等于y％。

杂质应理解为合金中无意存在的化学元素。

图1描绘了选择性激光熔化(SLM)型增材制造方法的操作。填充金属15为粉末形式，布置在支撑体10上。能量源(在该情况下为激光源11)发射激光束12。激光源通过光学系统13耦合至填充材料，所述光学系统13的运动根据数字模型M确定。激光束12沿传播轴Z传播，并且跟随沿平面XY的运动，描绘出依赖于数字模型的图案。例如，平面垂直于传播轴Z。激光束12与粉末15的相互作用导致粉末15选择性熔化，随后固化，从而形成层20₁…20_n。当一层形成后，将其用填充金属的粉末15覆盖，并且形成叠置在先前制备的层上的另一层。例如，形成层的粉末的厚度可为10至200μm。

粉末可具有至少一个以下特征：

-平均粒度为5至100μm，优选为5至25μm，或20至60μm。给出的值表示至少80％的颗粒的平均尺寸在指定范围内。

-球形。粉末的球形度可例如使用形态粒度仪测定。

-良好的可铸性。例如，粉末的可铸性可根据ASTM B213或ISO 4490:2018测定。根据ISO 4490:2018，流动时间优选小于50s；

-低孔隙率，优选0至5体积％，更优选0至2体积％，甚至更优选0至1体积％。孔隙率可特别是通过光学显微镜的图像分析或氦比重瓶法(参见ASTM B923)测定；

-没有或少量(小于10体积％、优选小于5体积％)的小颗粒(粉末平均尺寸的1％至20％)，称为卫星颗粒(satellite)，其附着在较大的颗粒上。

所述粉末特别适合实施SLM型方法。所述方法允许并行制造多个整块零件，并且成本合理。

发明人已经实施了SLM型增材制造方法来制造用于飞机的零件，例如结构元件。然而，发明人已经观察到，施加淬火型热处理由于温度的突然变化可引起零件的变形。通常，零件的变形在其尺寸较大时更为显著。然而，增材制造方法的优点恰恰在于获得在制造后形状是永久的或几乎永久的零件。因此，应避免产生由热处理引起的显著变形。几乎永久应理解为可在零件制造之后对其进行机械精加工：除机械精加工之外，通过增材制造而制造的零件根据其永久形状延伸。

在注意到上述情况后，发明人已经找到一种合金组合物，其形成填充材料，允许在形成层之后，无需施加热处理即获得可接受的机械性能，所述热处理有引起变形的风险。特别地，其目的是避免导致温度突然变化的热处理。因此，本发明允许通过增材制造获得机械性能以及热和电传导性令人满意的零件。取决于所选的增材制造方法类型，填充材料可为焊丝或粉末形式。

发明人已经注意到，通过限制合金中存在的含量超过1重量％或0.5重量％的元素的数量，获得了机械性能与热和电传导性能之间的良好折衷。普遍认为，在合金中添加元素允许改善通过增材制造制成的零件的某些机械性能。机械性能应理解为例如屈服强度或断裂伸长率。然而，添加过多量或过多种类的合金化学元素可改变由增材制造生产的零件的导热或导电性。

发明人认为，在合金中添加的元素的数量和用量之间达到折衷是有用的，以获得可接受的机械和导热(或电)性能。

发明人认为，所述折衷通过将形成铝合金的重量分数大于或等于1重量％或0.5重量％的化学元素的数量限制为一种或两种而获得。

本发明实施的铝合金的Ni含量严格高于3％，且优选大于或等于3.5％。优选地，其小于或等于7％或6％或5％。因此：

-3％<Ni≤7％或3％<Ni≤6％或3％<Ni≤5％；

-且优选3.5％<Ni≤7％或3.5％<Ni≤6％或3.5％<Ni≤5％；

据信当Ni浓度增加时，电(或热)导率降低。相反地，当Ni浓度增加时，制造的零件的机械性能提高。据估计，当Ni的重量分数为3.5％至6％或3.5％至5％时，获得传导性和机械性能之间的最佳折衷。

当合金是二元的或由于合金中其他元素的重量分数低而可认为是二元时，所述镍含量允许保持相对低的约650℃的液相线温度。这使得合金特别适于实施增材制造型方法。

除Ni之外，铝合金可包括Fe。在该情况下，Fe的重量分数优选小于或等于4％。因此，0％≤Fe≤4％。优选0.5％≤Fe≤3％。根据一个实施方案，Fe<1％。合金中铁的存在可改善机械性能，无论这些性能是拉伸机械性能或硬度。这归因于在实施增材制造方法期间形成了硬化的精细弥散体。

除Ni和任选的Fe之外，本发明中实施的铝合金可包括Zr，其重量分数小于或等于1％，或小于或等于0.5％。因此，0％≤Zr≤0.5％或0％≤Zr≤1％。当合金包括Zr时，该方法优选地包括由实施增材制造方法生产的零件的制造后热处理。Zr的存在则有助于改善机械性能，特别是硬度，其通过在接近400℃的温度下形成Al₃Zr沉淀物来改善。热处理可为应力消除、回火或退火，在优选地200℃至500℃，且优选300℃至450℃的温度下进行。

认为添加Fe或Zr对热导率没有显著影响，因为它们在接近400℃的温度下溶解度低。

根据一个实施方案，铝合金可包括Si，其中Si≤0.5％，或Si≤0.2％，或Si≤0.1％。铝合金还可包括其他合金元素，例如Cr、V、Ti、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Sc、Zn、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物，其重量分数各自严格低于0.1％，优选低于500ppm，且优选低于300ppm，或200ppm或100ppm。然而，这些合金元素中的一些，特别是Cr、V、Ti和Mo，降低传导率。优选合金中尽可能少地含有这些合金元素。因此，Cr、V、Ti和Mo的重量分数优选严格低于500ppm、200ppm或100ppm。

根据一个实施方案，铝合金可包括Cu，其中Cu≤1％，或Cu≤0.5％，或≤0.2％，或≤0.1％。Cu的存在略微降低了热导率或电导率。

除良好的机械和导电或导热性能之外，上述合金还包括以下优点：

-组合物可不含稀有材料，例如Sc或稀土；

-良好的耐腐蚀性：事实上，认为由基于过渡金属的合金形成的快速固化的微观结构具有良好的耐腐蚀性。一个可能的原因是没有大颗粒，本领域技术人员通常将其称为“粗颗粒”；

-与表面处理电化学方法、特别是阳极氧化的良好兼容性，由于没有Si或有少量的Si以及合金快速固化后形成的精细微观结构。

此外，如前文所描述的合金具有良好的机械性能和良好的电导率，而无需应用制造后热处理。如后文所描述的，在实验实施例中，施用回火或退火型热处理允许提高电导率(或热导率)。然而，其还伴随着机械性能的下降。特别地，可能的热处理的温度可为300℃至500℃。可能的热处理的持续时间可为1h至100h。

根据Wiedemann Franz定律，热导率和电导率的线性相关关系已在出版物Hatch“Aluminum properties and physical metallurgy"ASM Metals Park,OH,1988中验证。因此，如前文所描述的合金允许获得高热导率的零件。

通常，本发明的方法在构造托盘(plateau de construction)上进行。不囿于理论的束缚，似乎将构造托盘加热至50至300℃的温度可有利于降低残余应力，所述残余应力可引起部件变形或任选地热引起的裂纹。

根据一个实施方案，该方法可包括热等静压(HIP)步骤。特别地，HIP处理可改善伸长性能和疲劳性能。热等静压可在热处理之前、之后或代替热处理进行。有利地，热等静压在250℃至500℃、优选300℃至450℃的温度、在500至3000巴的压力下进行0.5至100小时。

特别地，可能的热处理和/或热等静压允许增加所得产品的电导率或热导率。

根据适用于具有结构硬化的合金的另一个实施方案，可进行固溶，然后是成型零件的淬火和回火和/或热等静压。在该情况下，热等静压可有利地代替固溶。

然而，本发明的方法是有利的，因为其优选不需要任何固溶处理然后淬火。在某些情况下，通过参与弥散相或细金属间相的粗化，固溶可对机械强度产生不利影响。

根据一个实施方案，本发明的方法进一步包括任选地机械加工处理，和/或化学、电化学或机械表面处理，和/或摩擦抛光(tribofinition)。特别地，可进行这些处理以降低粗糙度和/或提高抗腐蚀性和/或提高抗疲劳裂纹引发性。

任选地，例如可在增材制造之后和/或热处理之前，进行零件的机械变形。

尽管结合SLM型增材制造方法进行了描述，但是该方法可应用于结合现有技术提及的其他WAAM型增材制造方法。图3表示一个替代方案。能量源31(在本例中为焊炬)形成电弧32。在该装置中，焊炬31由焊接机械手33夹持。待制造的零件20布置在支撑件10上。在该实例中，制造的零件为沿垂直于由支撑件10限定的平面XY的横向轴线Z延伸的壁。在电弧12的作用下，填充焊丝35熔化从而形成焊道。焊接机械手由数字模型M控制。焊接机械手运动，从而形成彼此叠置的不同的层20₁…20_n，形成壁20，每一层对应于一条焊道。各层20₁…20_n根据数字模型M定义的图案在平面XY中延伸。

优选地，填充焊丝的直径小于3mm。其可为0.5mm至3mm且优选0.5mm至2mm，甚或1mm至2mm。例如，其为1.2mm。

此外，可考虑其他方法，例如但不限于：

-选择性激光烧结(Selective Laser Sintering或SLS)；

-直接金属激光烧结(Direct Metal Laser Sintering或DMLS)；

-选择性热烧结(Selective Heat Sintering或SHS)；

-电子束熔化(Electron Beam Melting或EBM)；

-激光熔化沉积(Laser Melting Deposition)；

-直接能量沉积(Direct Energy Deposition或DED)；

-直接金属沉积(Direct Metal Deposition或DMD)；

-直接激光沉积(Direct Laser Deposition或DLD)；

-激光沉积技术(Laser Deposition Technology)；

-激光工程化净成型(Laser Engineering Net Shaping)；

-激光熔覆技术(Laser Cladding Technology)；

-激光自由成型制造技术(Laser Freedom Manufacturing Technology或LFMT)；

-激光金属沉积(Laser Metal Deposition或LMD)；

-冷喷涂固结(Cold Spray Consolidation或CSC)；

-增材摩擦搅拌(Additive Friction Stir或AFS)；

-火花等离子烧结或现场辅助烧结技术(Field Assisted SinteringTechnology,FAST或spark plasma sintering)；或

-惯性旋转摩擦焊接(Inertia Rotary Friction Welding或IRFW)。

实验实施例

第一测试使用这样的合金进行，除Al外，其重量组成还包括Ni：4％，Fe：1％，杂质：<0.05％，累积杂质<0.15％。

测试零件通过SLM制成，使用EOS M290 SLM(供应商EOS)型机器。激光功率为290W。扫描速度等于1275mm/s。两条相邻扫描线之间的偏差——通常称为术语“散射矢量”，通常称为术语“填充距离(hatch distance)”——为0.11mm。每层金属层的厚度为60μm。构造托盘加热至200℃。

所用粉末的粒度基本上为3μm至100μm，中值为39μm，10％分位数为16μm，90％分位数为76μm。粉末由合金锭通过使用Nanoval雾化器在850℃的温度和4巴的压差下形成。雾化产生的粉末按尺寸过滤，过滤尺寸为90μm。

第一测试零件制成圆柱体的形式，其直径为11mm，高度为46mm。圆柱形第一测试零件用于制作拉伸测试试样。第二测试零件制成平行六面体的形式，其尺寸为12mm x 45mm x46mm。第二测试零件用于进行电导率测试。所有零件均在300℃下进行制造后应力消除处理4小时。

一些零件——不论其由第一测试零件组成或由第二测试零件组成——在350℃、400℃或450℃下进行额外的制造后热处理，处理的时间为1h至100h。

第一零件(进行和不进行制造后热处理)经过机械加工以获得具有以下特征的圆柱形拉伸试样，以mm计(参见表1和图4)：在图4和表1中，代表试样中心部分的直径，M为试样两端的宽度，LT为试样的总长度，R为试样的中心部分与两端之间的曲率半径，Lc为试样中心部分的长度，F为试样两端的长度。表1中提及的值以毫米计。

[表1]

以此方式获得的试样根据标准NF EN ISO 6892-1(2009-10)在室温下进行拉伸测试。

表2示出了对于各测试零件的热处理时间、热处理温度(℃)、0.2％屈服强度Rp0.2(MPa)、电导率(MS.m^-1)以及热导率(W/m/K)。屈服强度由第一测试零件形成的试样沿制造方向Z(即纵向)测定。电导率在第二测试零件上测定，使用180号砂纸对其进行抛光后，使用Foerster Sigmatest 2.069测量仪在60kHz下测定。导热性基于上述线性关系由测得的电导率计算出。

在表2中，0h时间对应于在应力消除完成时不进行热处理。

[表2]

温度(℃)	时间(h)	Rp0.2(MPa)	σ(MS/m)	W/m/K
					0	-	196	27.25	180.27
350	14	144	28.3	186.73
					350	56	143	28.56	188.33
400	1	150	28.36	187.10
					400	4	150	28.27	186.55
400	10	146	28.58	188.45
					400	100	138	28.36	187.10
400	1	146	28.36	187.10
					400	4	142	28.27	186.55
400	10	141	28.58	188.45
					400	100	135	28.36	187.10
450	104	120	27.89	184.21

图2示出表2中公开的结果。图2说明了拉伸性能(纵轴，代表以MPa表示的屈服强度Rp0.2)与导热性能(横轴，代表以MS/m表示的热导率)的函数。

在不施加热处理的情况下，认为机械性能是令人满意的，其中屈服强度Rp0.2达到196MPa。这同样适用于传导性能：在不进行热处理的情况下，电导率等于27.25MS/m。注意纯铝的电导率接近34MS/m。

施加热处理导致电导率增加1MS/m范围内，但以屈服强度为代价(降低约50MPa)。

这些结果表明，在零件制造之后，不需要在高于300℃的温度下进行热处理。在除了可能的应力消除之外没有任何热处理的情况下，机械或导热性或导电性是令人满意的。

第二系列测试使用这样的合金进行，除Al外，其成分还包括Ni：5％，Fe：2％，杂质：<0.05％，累积杂质<0.15％。第一测试零件和第二测试零件如结合第一测试所描述进行制作。所有零件均在300℃下进行应力消除处理4小时。

一些零件——不论其由第一测试零件组成或由第二测试零件组成——在400℃下进行制造后热处理，处理的时间为1h或4h。

表3示出了对于各测试零件的热处理时间、热处理温度(℃)、0.2％屈服强度Rp0.2(MPa)、电导率(MS/m)以及热导率(W/m/K)。屈服强度由第一测试零件形成的试样沿制造方向Z测定。电导率在使用180号砂纸进行抛光后的第二测试零件上测定。导热性基于上述线性关系由测得的电导率计算出。

在表3中，0h时间对应于在应力消除完成时不进行热处理。

[表3]

温度(℃)	时间(h)	Rp0.2(MPa)	σ(MS/m)	W/m/K
					0	-	241	21.37	144.09
400	1	176	24.31	162.18
					400	4	166	24.65	164.27

与第一系列测试相比，观察到屈服强度增加，但传导性能下降。这证实，当Ni浓度增加时：

-导电(或热)率降低；

-制造的零件的机械性能提高。

因此，看起来重量分数为3.5％-6％或甚至更优选3.5％-5％的Ni对应于机械性能和传导性能之间更好的折衷。

Claims (16)

1.一种制造零件（20）的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续固体金属层（20₁…20_n），每一层通过以下步骤形成：沉积填充金属（15，25），对所述填充金属进行能量输入以熔化并通过固化而构成所述层，所述方法的特征在于，所述填充金属（15，25）为包含以下合金元素的铝合金，以重量%计：

- Ni：> 3%且≤ 7%；

- Fe：0%-4%；

- 任选地Zr：≤ 0.5%；

- 任选地Si：≤ 0.5%；

- 任选地Cu：≤ 1%；

- 任选地Mg：≤ 0.5%；

- 其他合金元素：各自< 0.1%，且总计< 0.5%；所述其他合金元素选自：Cr、V、Ti、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Sc、Zn、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物；

- 杂质：各自< 0.05%，且总计< 0.15%；

其余为铝；

其中稀土金属混合物的组成为45至50%的铈、25%的镧、15至20%的钕和5%的镨。

2.根据权利要求1所述的方法，其中Ni：3.5%-6%。

3.根据权利要求2所述的方法，其中Ni：3.5%-5%。

4.根据权利要求1所述的方法，其中Fe：0.5%-3%。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中每种其他合金元素的重量分数低于500 ppm，或低于300 ppm，或低于200 ppm，或低于100 ppm。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中Si：≤ 0.2%或Si：≤ 0.1%。

7. 根据权利要求1所述的方法，其中Cu：≤ 0.2%或Cu：≤ 0.1%。

8. 根据权利要求1所述的方法，其中Mg：≤ 0.2%或Mg：≤ 0.1%。

9.根据权利要求1所述的方法，包括在形成固体金属层（20₁…20_n）之后，施加热处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述热处理选自应力消除、回火或退火。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述热处理在200℃至500℃的温度下进行。

12.根据权利要求1所述的方法，在形成所述层之后，不包括淬火型热处理。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述填充金属呈粉末（15）形式，其暴露于光束（12）或带电粒子束导致局部熔化，然后固化，从而形成固体金属层（20₁…20_n）。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述填充金属源自填充焊丝（25），其暴露于热源（22）导致局部熔化，然后固化，从而形成固体金属层（20₁…20_n）。

15.一种金属零件，其通过前述权利要求中任一项所述的方法获得。

16.一种粉末，其旨在用作增材制造方法的填充材料，其特征在于，其由包括以下合金元素的铝合金构成，以重量%计：

- Ni：> 3%且≤ 7%；

- Fe：0%-4%；

- 任选地Zr：≤ 0.5%；

- 任选地Si：≤ 0.5%；

- 任选地Cu：≤ 1%；

- 任选地Mg：≤ 0.5%；

- 其他合金元素：各自< 0.1%，且总计< 0.5%；所述其他合金元素选自：Cr、V、Ti、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Sc、Zn、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物；

- 杂质：各自< 0.05%，且总计< 0.15%；

其余为铝；

其中稀土金属混合物的组成为45至50%的铈、25%的镧、15至20%的钕和5%的镨。