增材制造镍基高温合金在航空发动机与燃气轮机中的研究应用进展OA北大核心CSTPCD
Progress in research and applications of additively manufactured nickel-based superalloy in aero-engines and gas turbines
镍基高温合金具有良好的高温性能,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的制造.增材制造逐点快速熔凝、逐层累积堆叠的工艺特点,不仅可实现高性能复杂结构零件的快速制造,还可用于损伤零件的高效率、高质量修复.目前,增材制造技术已逐渐成为镍基高温合金零件制备及修复的重要技术途径之一.本文综述了增材制造镍基高温合金在显微组织与冶金缺陷研究方面的进展,总结现有文献中GH3536、GH3625和GH4169三种常用镍基高温合金的拉伸性能,介绍增材制造镍基高温合金零件在航空发动机及燃气轮机中的典型应用案例.最后,针对现有研究存在的问题及制约增材制造镍基高温合金零件应用的困难,提出从设计增材制造专用镍基高温合金成分、建立增材制造镍基高温合金专用热处理/热等静压工艺、开发单晶镍基高温合金增材制造技术、发展增材制造实时监测控制技术、创新增材制造零件内表面处理技术等方面,进一步促进增材制造镍基高温合金零件的工程应用.
Nickel-based superalloy is an essential material to prepare hot-end components in aero-engines and gas turbines,due to its excellent mechanical properties under high temperature.Additive manufacturing(AM)is one of the most important techniques to fabricate superalloy components with complex geometry.In this paper,the research progress of microstructure and defects of AMed superalloy is reviewed.Based on the existing literature,tensile properties of GH3536,GH3625 and GH4169 are summarized.Typical applications of AMed superalloy components in aero-engines and gas turbines are presented.Finally,for the problems in existing investigations,it is suggested that the future research can focus on materials design,heat treatment/hot isostatic pressure process optimization,single crystal preparation,real-time monitoring technique development and internal surface treatment technique innovation.
吴宇;陈冰清;刘伟;黄帅;孙兵兵;张学军;陈沛;黄辰
中国航发增材制造技术创新中心,北京 100095||中国航发北京航空材料研究院 3D打印研究与工程技术中心,北京 100095航发优材(镇江)增材制造有限公司技术部,江苏镇江 212132石油和化学工业规划院石油化工处,北京 100013
金属材料
增材制造镍基高温合金航空发动机燃气轮机显微组织拉伸性能
additive manufacturing(AM)nickel-based superalloyaero-enginegas turbinemicrostructuretensile property
《航空材料学报》 2024 (001)
激光增材制造NbTiMoVHf(Zr)Six六元高熵合金的成分设计与成形机理
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国家科技重大专项项目(J2019-Ⅶ-0003-0143,Y2019-Ⅶ-0011-0151,J2022-Ⅶ-0002);国家自然科学基金(51875541,52005465);基础加强计划技术领域基金(2021-JCJQ-JJ-1095);中国航发自主创新专项资金(ZZCX-2021-013)
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