中航邁特收獲航空用戶(hù)3D打印TiAl粉末產(chǎn)品訂單

來(lái)源：中航邁特

導(dǎo)讀：TiAl金屬間化合物是迄今唯一能夠在600℃以上氧化環(huán)境長(zhǎng)期使用的輕質(zhì)金屬材料，其理論密度只有3.9g/cm3，不到鎳基高溫合金的1/2，對(duì)于實(shí)現(xiàn)航空航天零部件減重，具有重大意義。

近年來(lái)，美國(guó)通用電氣公司旗下Avio Aero公司使用高品質(zhì)Ti4822鈦鋁粉末材料和電子束熔融（EBM）3D打印技術(shù)成功批量制造了GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪葉片，這是世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)及航空材料研究領(lǐng)域的一大創(chuàng)舉，具有重大引領(lǐng)意義。該TiAl合金葉片，相比傳統(tǒng)鎳基合金輕50％左右，具有更加優(yōu)異的強(qiáng)度重量比，使整個(gè)低壓渦輪機(jī)的重量減少20％，同時(shí)將GE9X的推力提高了10％。其中，該企業(yè)采用了無(wú)坩堝電極感應(yīng)氣霧化（EIGA）技術(shù)制造超高純凈的球形3D打印Ti4822粉末材料，這是項(xiàng)目成功的首要條件。

△GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)

△電子束熔融（EBM）3D打印

△采用EBM工藝制造的Ti4822鈦鋁葉片

技術(shù)引領(lǐng)   創(chuàng)新突破
TiAl金屬間化合物是世界上迄今唯一能夠在600℃以上氧化環(huán)境長(zhǎng)期使用的輕質(zhì)金屬材料，其理論密度只有3.9g/cm3，不到鎳基高溫合金的1/2，對(duì)于實(shí)現(xiàn)航空航天零部件減重，具有重大意義，是重要的國(guó)家戰(zhàn)略材料，歐美嚴(yán)格限制向我國(guó)出口。我國(guó)獨(dú)立自主開(kāi)展高品質(zhì)球形TiAl粉末材料制備及電子束（EBM）3D打印技術(shù)研究尤為重要。

△電極感應(yīng)氣霧化（EIGA）制備Ti4822粉末工藝

中航邁特科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)TiAl合金脆性大、難加工以及3D打印工藝對(duì)粉末純凈度要求極高等特點(diǎn)，采用自主研發(fā)的無(wú)坩堝電極感應(yīng)裝置熔煉TiAl合金棒料及超音速氣霧化噴嘴制備球形TiAl合金粉末，實(shí)現(xiàn)TiAl合金的無(wú)坩堝純凈熔煉，研制出高純凈度、高球形度的TiAl合金粉末產(chǎn)品，有效避免了水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉氣霧化工藝導(dǎo)液管陶瓷材料對(duì)TiAl合金的污染。

△Ti4822鈦鋁粉末形貌圖

中航邁特利用該制粉工藝技術(shù)已經(jīng)累計(jì)研制了超過(guò)15噸的Ti4822合金粉末產(chǎn)品，粉末純凈度高、球形度好，批次質(zhì)量穩(wěn)定可靠，有力保障了我國(guó)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)電子束（EBM）3D打印葉片研制的迫切需求。2021年伊始，中航邁特更是收獲了重要航空用戶(hù)3D打印TiAl粉末產(chǎn)品的訂單。

Ti4822鈦鋁粉末成分

Ti4822鈦鋁粉末物理性能

質(zhì)量?jī)?yōu)先  客戶(hù)至上
2020年，中航邁特聯(lián)合南京理工大學(xué)、無(wú)錫質(zhì)檢院等高水平科研單位承擔(dān)了江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造用高性能TiAl合金粉體材料制備關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目。科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)攻關(guān)，Ti4822鈦鋁粉末質(zhì)量良好，經(jīng)電子束熔融（EBM）打印成形后，室溫及高溫力學(xué)性能優(yōu)良，達(dá)到了航空發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪鈦鋁葉片的技術(shù)要求。

Ti4822鈦鋁粉末經(jīng)電子束熔融（EBM）力學(xué)性能

△Ti4822合金粉末3D打印試件

裝備要發(fā)展，材料要先行！中航邁特始終堅(jiān)持材料創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，快速制造服務(wù)，聯(lián)合上下游合作伙伴共同突破我國(guó)3D打印關(guān)鍵材料“卡脖子”難題，致力于為航空航天用戶(hù)提供自主可控的高品質(zhì)材料產(chǎn)品。