增材制造技術(shù)在航空航天金屬構(gòu)件領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用

任慧嬌，周冠男，從保強(qiáng)，馬慧君，董文啟

（1. 中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司，沈陽 110043； 2. 北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院，北京 100191； 3. 航空高端裝備智能制造工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191）

航空航天工業(yè)是國家高端裝備制造業(yè)的典型代表，其產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工序多、小批量的特點(diǎn)。隨著航空發(fā)動機(jī)、大飛機(jī)、新一代運(yùn)載火箭等航空航天典型構(gòu)件產(chǎn)品的日益復(fù)雜以及新材料的不斷涌現(xiàn)，零件結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜化、大型化，而傳統(tǒng)鑄造、鍛造結(jié)合機(jī)械加工的制造方法將難以滿足上述制造需求。增材制造技術(shù)（Additive manufacturing，AM）能很好地解決此類問題，金屬增材制造是以激光、電子束或電弧作為熱源，根據(jù)三維模型數(shù)據(jù)將材料（流體、粉末、絲材、塊體）逐層堆積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)金屬零件直接制造的新興技術(shù)[1–2]。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，金屬材料增材制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的無模具快速成形，加工余量小，材料利用率高，具備制造周期短、小批量零件生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，可解決型號研制階段的快速響應(yīng)難題，將成為滿足現(xiàn)代飛行器快速低成本研制的關(guān)鍵制造方法之一，近些年在航空航天等諸多領(lǐng)域取得了快速發(fā)展[3–7]。

目前，增材制造技術(shù)原材料主要有金屬粉末和金屬絲材兩種，在航空航天領(lǐng)域具有應(yīng)用前景且適于成形的方法主要有激光選區(qū)熔化（Selective laser melting，SLM）技術(shù)、激光熔融沉積（Laser melting deposition，LMD）技術(shù)、電子束選區(qū)熔化（Electron beam selective melting，EBSM）技術(shù)、電子束熔絲 沉 積（Electron beam freeform fabrication，EBF3）技術(shù)和電弧熔絲增材制造（Wire + arc additive manufacturing，WAAM）技術(shù)。

基于金……

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