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高温合金材料研究热点与高温温合金前沿发展方向

高温合金增材制造作为目前的研究热点与前沿方向,主要围绕钛合金、镍基高温合金、钴铬高温合金等材料开展大量技术与应用研究。该应用方向主要开展的关键技术研究包括:开发模型、性能预测、高温合金增材制造标准化等。许多国家开始部署高温合金材料大型工业级金属增材制造系统,这些研究系统有效的提高高温合金材料的使用和用途方面的提升,为高温温合金材料前沿发展方向指明道路。

电热合金

列如,高温合金材料在西亚基公司向空客交付的电子束增材制造系统使用,能够在打印过程中实时监测和控制,可用于许多金属和难熔合金,如铁、钽、铌、钨、镍和不锈钢等合金材料。2017年,美国洛克达因公司与美国空军合作开发了价值约1.15亿美元的AR1火箭发动机,旨在取代俄制RD-180发动机。AR1火箭发动机采用3D打印制造了一种高强度、耐烧蚀性好的镍基超金属合金材料,用于制造转子和流体之间传递能量的发动机部件,此前俄制RD-180发动机部件需要金属涂层,而这种新材料则无需涂层。

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此外,高温合金材料在3D打印技术上不断应用和提升,当前电子束3D打印正普遍用于高温合金材料的成型,除了上述案例,最为知名的当属GE在近两年大批采购和使用ACRAM EBM打印机,其生产的钛铝合金叶片已经应用于GE9X发动机,相比传统使用的镍基合金轻50%左右,具有更加优异的强度重量比。

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未来,高温合金材料增材制造将成熟用于航空发动机、军用发动机、燃气轮机等装备,主要在燃气式、涡轮叶片、涡轮盘等核心部件的制造中使用,有望大幅降低武器装备的生产成本,缩短高温合金材料生产周期。许多高端高温合金材料的研发和技术提升在不断进行,有效的为目前高温合金材料的研究和发展提供方向标,同时随着深空探险和更多火箭发射的发动机需求推动下,高温合金材料的未来发展非常看好。

新时代,新技术层出不穷,我们关注,学习,希望在未来能够与时俱进,开拓创新。