中國粉體網(wǎng)訊 航空航天領(lǐng)域高新技術(shù)密集，航空航天高端裝備的服役性能很大程度上取決于金屬構(gòu)件的性能。隨著新型航空發(fā)動機(jī)、大飛機(jī)、新一代運(yùn)載火箭等航空航天產(chǎn)品的開發(fā)及新材料的應(yīng)用，對制造技術(shù)的要求也越來越高。
采用鑄、鍛、焊、機(jī)加工等傳統(tǒng)制造技術(shù)生產(chǎn)航空航天領(lǐng)域用金屬構(gòu)件，往往需要重型裝備和大型工模具，技術(shù)難度大，材料加工余量大、利用率低，生產(chǎn)周期長、成本高，已難以滿足需求。
近年來開發(fā)的增材制造技術(shù)能攻克這些問題。金屬增材制造是以激光、電子束或電弧作熱源，根據(jù)三維模型數(shù)據(jù)將材料（主要是金屬粉末）逐層堆積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件的直接制造。
該制造技術(shù)能快速完成高性能大型復(fù)雜金屬構(gòu)件的直接近凈成形，是一種“變革性”綠色低碳制造技術(shù)。目前，金屬增材制造技術(shù)已發(fā)展成提高航空航天設(shè)計與制造能力的核心技術(shù)，其應(yīng)用范圍已從零部件（飛機(jī)、衛(wèi)星、高超飛行器、載人飛船的零部件打�。⿺U(kuò)展至整機(jī)（發(fā)動機(jī)、無人機(jī)、微／納衛(wèi)星整機(jī)打�。�
采用金屬增材制造技術(shù)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜金屬構(gòu)件的材料—結(jié)構(gòu)一體化凈成形，為航空航天高性能構(gòu)件的設(shè)計與制造提供了新途徑。歐洲航天局（ESA）、美國國家航空航天局（NASA）、SpaceX和Relativity Space均使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)火箭點(diǎn)火裝置、推進(jìn)器噴頭、燃燒室和油箱，美國GE、波音（Boeing）、法國空客（Aribus）、賽峰（Safran）使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)商用航空發(fā)動機(jī)零部件、軍機(jī)機(jī)身部件、飛機(jī)風(fēng)管、艙內(nèi)件等。同時，增材制造的構(gòu)件也已在國內(nèi)航空航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，先后成功參與了天問一號、實(shí)踐衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等數(shù)十次發(fā)射和飛行任務(wù)。
“一代材料、一代裝備�！辈牧献鳛橹圃鞓I(yè)的基礎(chǔ)，直接影響和決定航空航天工業(yè)的發(fā)展水平和質(zhì)量。目前，以馬氏體時效鋼為代表的高強(qiáng)鋼，以鎳基高溫合金為代表的耐熱合金，以鈦、鋁合金為代表的輕質(zhì)高強(qiáng)合金，均是重要的航空航天領(lǐng)域用增材制造金屬材料。通過創(chuàng)新和發(fā)展上述４種合金，并結(jié)合增材制造控形和控性技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)材料—結(jié)構(gòu)—性能一體化制造，以滿足航空航天領(lǐng)域?qū)υ霾闹圃旖饘贅?gòu)件的需求。
航空航天領(lǐng)域用典型增材制造金屬材料及其應(yīng)用
增材制造鐵基合金、鎳基合金、鈦合金和鋁合金是目前航空航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的材料，用于衛(wèi)星、火箭、飛機(jī)、武器裝備等，推動了增材制造金屬材料市場的快速擴(kuò)展。
然而，目前航空航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的增材制造合金粉末主要基于傳統(tǒng)塊體材料成分，適用于增材制造技術(shù)的專用合金體系匱乏，亟須針對增材制造獨(dú)特的高冷卻速率、溫度梯度及非平衡熱循環(huán)等特點(diǎn)開發(fā)兼具良好成形性和力學(xué)性能的增材制造專用合金粉末。開發(fā)增材制造專用合金粉末將是航空航天用增材制造金屬材料的重要研究方向。
參考來源：
[1]孫暄等：航空航天領(lǐng)域用增材制造金屬材料的研究進(jìn)展，上海民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院
[2]粉體大數(shù)據(jù)研究：全球及中國增材制造用金屬粉體市場研究分析報告（2025-2027）
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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