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增材制造

发布时间:2021-04-01

高性能金属增材制造研发团队目前共有成员 15 名,包括研究员3名,博士 9名。基于选区激光熔化(SLM)和金属激光沉积/激光融覆(LMD),以及电弧(WAAM)增材制造技术,研究高性能金属增材制造专用合金成分优化设计,打印工艺技术开发,组织,应力的演变和变形控制,典型零部件的服役性能验证。同时结合中子衍射/同步辐射大科学装置和数值模拟仿真,以多尺度原位表征技术研究为特色,指导增材制造材料设计与工艺优化,推动和扩大该领域的技术升级和产业应用。




研究方向

针对高性能金属增材制造发展应用的共性关键科学问题,开展以下五个方面的研究:
① 熔池冶金动力学行为及内部缺陷形成机理;
② 增材制造内应力形成和演化规律及控制理论研究;
③ 超常凝固及固态相变行为与显微组织形成机理研究;
④ 多物理场耦合跨尺度数值模拟;

⑤ 新型高性能金属增材制造材料的研发及典型件验证。


应用案例

增材制造关键基础问题研究

针对长期制约金属构件增材制造发展应用的共性基础科学问题,研究院联合北京航空航天大学王华明院士团队、国家增材制造创新中心卢秉恒院士团队,以及香港大学颜庆云院士团队,采用中子和同步辐射原位增材制造过程实验表征与数值模拟相结合的研究方法,研究金属增材制造成形过程中零件内部缺陷、变形开裂和组织性能不稳定等重大“瓶颈难题”以及新型高性能金属增材制造专用材料设计开发,揭示复杂内应力耦合作用和构件开裂变形行为及控制机理,推进增材制造在高端装备制造领域的产业化应用。预计可带动“基础/专用材料-关键零部件-高端装备与系统-应用与服务”等上下游产业营收近百亿元。



高强高韧钛合金增材制造材料开发

针对航空飞行器高性能金属零部件整体化,轻量化的迫切需求,开展高强高韧钛合金激光增材制造粉体材料设计优化和工艺适应性研究。


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