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金属增添制造技术按热源类型可分为3类：激光、电子束和电弧。过去 20 年主要研究以激光、 电子束为热源的粉末基金属增添制造技术， 通过连续逐层熔化或烧结金属粉来制备复杂结构零部件。[3]

1  激光增材制造技术

选区激光熔化成形（Selective laser melting，SLM）技术兼顾精确成形和高性能成性需求的一体化，是一种基于粉床铺粉的金属材料增材制造技术。SLM 技术适合于中、小型悬空、复杂内腔和型面等复杂薄壁型腔结构件的高精度整体快速制造[4]。若使用SLM技术来制造大型构件，则显得得不偿失，收益与付出完全不成比例。故SLM技术只能用来制造小型或小型精细的工件。

在应用研究方面，美国 GE 公司在各大型企业中率先成立金属材料激光熔化增材制造研发团队，并于2012 年通过收购了 Morris 和 RQM 两家专业从事SLM 制造技术的公司，掌握了金属材料 SLM 成形核心技术。[5]87880

a） 航空发动机燃烧室      b） 航空发动机喷嘴       c） 薄壁散热器    d）薄壁夹层喷嘴

图1  采用SLM技术试制的复杂薄壁金属零部件

近年来，国外各国纷纷对增材制造技术展开研究，并且取得了一定的成果。

美国Sciaky公司与洛克希德·马丁公司合作，致力于研究大型钛合金电子束熔化沉积增材制造工艺及装备技术，在国际上处于领先地位。

通用电气公司，采用激光增材制造技术加工出的钛合金零件，长达1。22米，应用于发动机制造，使每台发动机节省了2。 5万美元的成本。[6]

波音公司在F-15、F-18等军用飞机以及 777、787 等民用飞机研制生产过程中，有共计10类产品 200多个零部件采用了增材制造技术。

2  电子束增材制造技术论文网

电子束增材制造技术主要包括电子束熔丝沉积成形技术和电子束选区熔化技术。

电子束熔丝沉积技术是在真空环境中，高能量密度的电子束轰击金属表面形成熔池，金属丝材通过送丝装置送入熔池并熔化，同时熔池按照预先规划的路径运动，金属材料逐层凝固堆积，形成致密的冶金结合，直至制造出金属零件或毛坯。[7]

1。基板  2。送丝装置  3。电子束  4。熔池  5。沉积金属

图1。2  电子束熔丝沉积成形原理

电子束选区熔化技术源于20世纪90年代初期的瑞典，瑞典Chalmers工业大学与Arcam公司合作开发了电子束选区熔化快速成形（EBM）技术，并申请了专利。2003 年，Arcam公司独立开发了EBM设备。目前以制造EBM设备为主，产品已成系列，兼顾成形技术开发。近年来，在航空航天领域的应用迅速兴起，美国波音公司、Synergeering group公司、CalRAM公司、意大利Avio公司等针对火箭发动机喷管、承力支座、起落架零件、发动机叶片等开展了大量研究，有的已批量应用，材料主要为铜合金、Ti-6Al-4V、TiAl合金等。

2002年，美国航空航天局兰利研究中心的K。M。 Taminger等人提出了EBF3技术，重点开展了微重力条件下的成形技术研究。同一时期，美国Sciaky公司与 LockheedMartin及Boeing 公司开展合作，研究大型航空金属零件的制造技术。[8]

2007年美国CTC公司针对海军无人战斗机计划，制定了“无人战机金属制造技术提升计划”，选定电子束熔丝沉积成形技术作为未来大型结构低成本高效制造的方案。

中航工业北京航空制造工程研究所针对航空应用开展了钛合金、TiAl合金的电子束选区熔化研究，针对飞行器结构轻量化需求，重点研究了钛合金的力学性能及空间点阵结构的承载性能和变形失效行为，目前正进行飞机复杂钛合金接头及TiAl叶片的电子束选区熔化技术研究。。2012年采用电子束熔丝成形制造的钛合金零件在国内飞机结构上率先实现了装机应用。 (责任编辑：qin)