攻堅高強韌鈦合金3D打印大型復(fù)雜構(gòu)件，華中大牽頭、英尼格瑪?shù)?0單位聯(lián)合研發(fā)

南極熊導(dǎo)讀：又一個多激光金屬增材制造國家重點研發(fā)項目立項！

南極熊獲悉，2023年12月，由華中科技大學(xué)牽頭承擔(dān)的國家重點研發(fā)項目—“高強韌鈦合金增材制造技術(shù)與裝備”正式獲得批準(zhǔn)立項。本項目面向航空航天領(lǐng)域先進(jìn)飛行器對高強度高損傷容限性能的長壽命鈦合金關(guān)鍵承力構(gòu)件的迫切需求，建立激光增材制造高強韌鈦合金材料設(shè)計、激光熔化沉積微區(qū)調(diào)控、多重固態(tài)相變聯(lián)動調(diào)控方法與技術(shù)，突破多束激光大型復(fù)雜鈦合金構(gòu)件制造過程內(nèi)部缺陷抑制和應(yīng)力控制等關(guān)鍵技術(shù)，形成大型鈦合金構(gòu)件抗疲勞與高損傷容限結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造方法，研制成套激光增材制造裝備，實現(xiàn)航空航天等領(lǐng)域尺寸≥1m×1m×5m的大型復(fù)雜高強韌鈦合金構(gòu)件的高效高質(zhì)量制造成形，并通過驗證考核，解決航空航天高端裝備大型關(guān)鍵鈦合金構(gòu)件應(yīng)用和安全設(shè)計的瓶頸難題，服務(wù)于航空航天領(lǐng)域先進(jìn)型號研制生產(chǎn)。項目研究成果可從航空航天領(lǐng)域推廣到船舶、核電等重點領(lǐng)域中，帶動高端裝備制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將顯著提升我國大型構(gòu)件激光增材制造水平，預(yù)期未來3-5年將產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益超過10億元。

本項目由華中科技大學(xué)牽頭，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國航發(fā)北京航空材料研究院、中國航空制造技術(shù)研究院、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機設(shè)計研究所、中國飛機強度研究所、中航西安飛機工業(yè)集團(tuán)股份有限公司、南京英尼格瑪工業(yè)自動化技術(shù)有限公司、西安鑫泰航智能制造有限公司參與，共10家單位共同組建集“優(yōu)化設(shè)計、基礎(chǔ)研究、裝備研制、應(yīng)用驗證”于一體的研究團(tuán)隊。

本項目面向航空航天領(lǐng)域先進(jìn)飛行器對高強韌鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件輕量化及高效高精度制造的迫切應(yīng)用需求，圍繞多束激光（簡稱多激光）耦合增材制造非平衡凝固熱質(zhì)傳輸與應(yīng)力分布規(guī)律等關(guān)鍵科學(xué)問題，開展多激光增材制造技術(shù)與裝備研究，突破復(fù)雜構(gòu)件多激光耦合高效高精度增材制造工藝開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)，研制多激光增材制造裝備，制備航空發(fā)動機吊掛和航天結(jié)構(gòu)件等大型構(gòu)件，實現(xiàn)高強韌鈦合金復(fù)雜構(gòu)件的增材制造及考核驗證，形成相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，為提升我國該類構(gòu)件增材制造水平提供技術(shù)支撐。

項目立足材料優(yōu)化設(shè)計、大型多激光增材制造工藝及裝備開發(fā)、航空航天考核驗證等，設(shè)置5個課題，相互關(guān)聯(lián)，相互支撐。

其中，英尼格瑪參與了高強韌鈦合金多激光增材制造材料-工藝-組織-性能關(guān)系研究和鈦合金構(gòu)件多激光增材制造過程內(nèi)部缺陷抑制和應(yīng)力控制技術(shù)研究，通過激光增材制造高強韌鈦合金成分優(yōu)化設(shè)計、工藝優(yōu)化等調(diào)控技術(shù)進(jìn)行綜合性能控制及工藝驗證，構(gòu)建材料、工藝標(biāo)準(zhǔn)體系，并通過增材制造過程缺陷的實時監(jiān)測與離線對比，開發(fā)針對缺陷識別的高階算法與高精度檢測反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)缺陷的主動控制。