6月21日下午,江西宝航新材料有限公司主办的“海智计划”工作站航空增材制造研讨会在南昌航空城管委会正式召开,会议集中展示和讨论了增材制造技术在航空领域发展趋势与应用现状。与会专家学者从材料开发、工艺开发、增材技术应用等多个维度展开了深入的讨论和交流。
海智站首席专家朱强教授的演讲重点围绕金属先进成形及增材制造技术,特别是激光增材制造技术在航空材料领域的应用。他详细介绍了课题组在增材制造方向的主要研究设备,包括L-PBF(SLM solutions 280)和Arcam EBM等增材制造设备,以及后处理裂纹消除及表征设备。此外,他还提到了高通量蠕变测试系统和微米级工业CT系统等先进设备。 
朱强教授还讨论了激光增材制造技术在材料-结构-功能一体化制造技术方面的应用,强调了该技术在实现复杂结构和独特功能方面的潜力。开创性提出激光增材制造在解决热裂问题、提高材料性能以及降低成本方面的挑战和进展。 
总的来说,朱强教授的演讲聚焦于增材制造技术,特别是激光增材制造在航空材料和高温合金领域的应用,以及该技术在材料科学和工程领域的最新研究成果和未来发展方向。 

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洪都650所徐环宇总工在报告中列举了增材制造技术在多个预研项目和科研型号中的实际应用案例,包括使用AlSi10Mg和TC11等材料制造的部件,展示了该技术在航空产品制造中的成功实施。详细介绍了多个科研型号中增材制造的应用,包括某型号涡刀、尾罩、异形五通管接头、襟副翼第2接头、11框侧部框和悬挂接头等部件,使用的材料包括AlSi10Mg和TC11。
指出了增材制造技术在批量化生产后成本难以与传统方法竞争、疲劳分散性大、表面精度问题和应力释放问题等方面的挑战。同时,也强调了增材制造技术在新机研制、生产和修理中的成功应用,并展望了科研人员通过扬长避短的方式,使增材制造技术在航空航天领域发挥更大优势的未来。

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李干博士在报告中重点介绍了通过激光粉末床熔融(L-PBF)技术增材制造高性能铝合金的设计与应用。主要集中在以下几个方面:
高性能铝合金的需求:在航空航天领域,对于金属零部件的要求极高,需要这些零部件具备高承载能力、耐腐蚀性、轻量化以及在极端环境下的稳定性能。
传统铝合金制造的限制:传统铸造或锻造铝合金在强度和韧性上往往不能满足现代航空航天应用的需求,且制造过程复杂,周期长,材料利用率和成品率较低。
激光增材制造的优势:金属增材制造技术能够快速制造出结构复杂、性能优越的近净形状部件,因此受到了科学界和工业界的广泛关注。
激光粉末床熔融(L-PBF)技术:L-PBF是目前最主要的金属增材制造技术之一,它可以通过数字化计算机辅助设计模型(CAD)逐层熔化粉末来构建3D物体。
L-PBF在高强度铝合金中的应用:李干介绍了如何通过L-PBF技术解决高强度铝合金在增材制造过程中容易产生裂纹的问题,包括优化工艺参数、采用基板预热、调整激光类型、新材料设计、添加元素/纳米颗粒等方法。
解决方案实例:他详细说明了通过添加TC4、IMC(Ti2AlNb)、纳米二氧化钛(TiO2)以及双尺度晶粒细化剂等,成功实现了7075等高强度铝合金的无裂纹、高致密度增材制造。
未来发展趋势:他展望了增材制造高性能铝合金的未来发展方向,包括开发高强高热导率铝合金、高温下具有优异性能的铝合金以及高强高疲劳性能的铝合金等。

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刘奋成教授主要介绍学校在增材制造技术研究方面的最新进展,特别是在航空构件增材制造与再制造技术方面的研究成果。阐述南昌航空大学增材制造工程专业的教育理念、课程设置、实践教学以及人才培养模式,强调该专业在全国乃至国际上的影响力。 分享航空构件增材制造与再制造技术团队的组建历程、团队成员的专业背景、研究方向以及团队在增材制造领域的创新能力和研究实力。 介绍团队在增材制造领域的研究成果如何在航空航天、汽车、医疗等行业得到应用,以及如何将科研成果转化为实际生产力。
展望南昌航空大学在增材制造领域的未来研究方向,提出可能的合作项目和研究课题,以及如何与其他机构和企业建立合作关系,共同推动增材制造技术的发展。 


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戴木海介绍了增材制造技术在航空领域的革命性潜质,以及波音、空客等公司在军用飞机和民用飞机上的应用实例。同时,提到了国内在增材制造技术领域的研究和应用,包括西安交通大学、北京航空航天大学等高校的研究成果。
讨论了增材制造技术的未来发展方向,包括新材料、新结构的材料开发、工艺开发、装备研制及关键核心部件的产品实现,以及增材制造领域应更加注重可持续性、低成本及标准化工作。

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刘丰刚教授详细介绍了激光增材制造技术,包括激光固态成型和选区激光熔化工艺,以及这些技术在制造钛合金方面的应用。文章中提到了TC4合金粉末的特性、粒径分布、元素含量等,以及LAM成形TC4钛合金的工艺参数和性能评价。
探讨了超声冲击技术如何辅助激光增材制造阻燃钛合金,包括超声冲击对组织和性能的影响,以及超声振动技术在细化晶粒、提高效率和节能性方面的应用。还讨论了超声振动技术在辅助激光增材制造阻燃钛合金方面的应用,包括对组织和性能的影响,以及如何通过超声振动技术提高材料的阻燃性能。
刘教授强调了钛合金因其优异的性能在航空航天等领域的广泛应用,以及激光增材制造技术在提高钛合金性能方面的潜力。他还提到了阻燃钛合金的研发背景,特别是TF550阻燃钛合金的研制,以及超声冲击和超声振动技术在解决钛合金制造缺陷方面的应用。
刘丰刚教授的研究重点在于探索和优化激光增材制造技术在钛合金制造中的应用,特别是通过超声冲击和超声振动技术提高钛合金的性能,包括阻燃性能,以满足航空航天等领域对高性能材料的需求。



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贺喜主要介绍了点阵力学超材料是一种轻质、多功能周期性多孔多胞材料,通过微结构单元的几何设计实现高模量、高强度、高能量吸收率等性能,以及其在航空航天、汽车等领域的应用。讨论了基于自然界中的玻璃海绵和竹子等生物结构的仿生设计,以及柚子皮的八杆结构仿生设计,如何提升超材料的比能量吸收。介绍了使用CT技术对打印出的点阵力学超材料进行致密度和形貌误差的表征。
通过准静态压缩实验和有限元模拟,分析了仿生设计对点阵力学超材料力学性能的影响,包括弹性模量、比能量吸收、屈服强度和平台应力的提高,以及应力分布的均匀化。
总结了仿生设计对点阵力学超材料力学性能的提升,包括结构应力分布的均匀化、节点应力的降低、杆应力的增加、应力张量的局部重排,以及力学性能的极大提升。同时,提出了结构和材料方面的改进方向,如梯度变化结构和高强铝合金的应用,以进一步提升能量吸收。



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参与本次研讨会的专家和同仁还有,南昌市科协副主席符文志、江铃股份造型可行性工程师刘操、江西省科学院物理所副研究员郭慧、江西瑞曼增材制造部部长孙庆辉等,与会专家涵盖了从政策制定者到企业技术专家,再到科研人员的广泛领域,共同探讨和推进“海智计划”工作站的各项任务,包括科技创新、产业发展、人才培养以及产学研合作等多个方面的工作。希望通过这样的跨领域合作,可以更有效地推动科技成果转化和产业升级,促进区域经济和社会发展。