Ti钛星球|大国不可能永远做不好发动机！国产发动机材料技术已开始出现井喷( 二 )
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目前双性能整体叶盘技术的制造方法主要采用是焊接法 ， 通过线性摩擦焊等技术将不同性能的叶片和盘片焊接为一个整体 。 然而焊接法的最大问题是连接区域往往会成为整个构件的薄弱环节 ， 这对于强调高可靠性和长寿命的航空发动机高速转动部件来说是个重要隐患 。 随着增材制造技术的发展和不断成熟 ， 人们提出直接在盘体上增材生长出叶片 ， 通过同轴送粉激光熔覆方法 ， 在钛合金盘体边缘预先加工出凸台 ， 逐层堆积成钛合金叶片 。
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北航王华明院士团队经长期研究发现 ， 钛合金激光增材制造过程中移动熔池凝固存在池底外延生长和熔池表面异质形核两种主导凝固方式 ， 通过对熔池凝固两种主要方式的主动控制即可实现对增材制造金属构件凝固晶粒形态和力学性能的主动控制 。 第一种熔池方式可使构件获得定向生长全柱状晶组织 ， 其具有优异的高温持久蠕变性能 ， 第二种方式可使构件获得各向同性力学性能优异的等轴晶凝固组织 。 这两种方式通过人为交替排列 ， 可获得“钢筋混凝土状”混合凝固晶粒组织 。 这种混合凝固晶粒组织迄今未见国内外报道、传统冶金锻铸技术也无法制备 。 该技术实现了整体叶盘叶片和盘体组织性能的精确控制 ， 特别是整体叶盘的盘体到叶片的关键过渡区 ， 实现了组织性能的平稳渐进过渡 ， 达到了航空发动机专家所希望的要求 。
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北航王华明院士团队还对激光增材制造双性能整体叶盘技术后续热处理技术进行了深入研究 ， 经特殊热处理后其塑性变形抗力尤其是抵抗裂纹扩展能力极其优异 ， 与传统锻造钛合金相比 ， 其疲劳裂纹扩展门槛值提高了61% ， 而疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级以上 。 随着激光增材制造双性能整体风扇和高压压气机叶盘技术的逐渐成熟 ， 高温合金涡轮盘增材制造技术有可能成为王华明院士团队下一个重点攻克的技术难点 ， 有望为我国航空发动机技术赶超发达国家做出新的贡献 。
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