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

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

本項目由華中科技大學牽頭，哈爾濱工業(yè)大學、上海交通大學、中國航發(fā)北京航空材料研究院、中國航空制造技術研究院、中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所、中國飛機強度研究所、中航西安飛機工業(yè)集團股份有限公司、南京英尼格瑪工業(yè)自動化技術有限公司、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)化設計、基礎研究、裝備研制、應用驗證”于一體的研究團隊。

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

項目立足材料優(yōu)化設計、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，設置5個課題，相互關聯(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-性能關系研究和鈦合金構件多激光增材制造過程內部缺陷抑制和應力控制技術研究，通過激光增材制造高強韌鈦合金成分優(yōu)化設計、工藝優(yōu)化等調控技術進行綜合性能控制及工藝驗證，構建材料、工藝標準體系，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。