国家重点研发项目—“高强韧钛合金增材制造技术与装备”

2023年12月，由华中科技大学牵头承担的国家重点研发项目—“高强韧钛合金增材制造技术与装备”正式获得批准立项。

本项目面向航空航天领域先进飞行器对高强度高损伤容限性能的长寿命钛合金关键承力构件的迫切需求，建立激光增材制造高强韧钛合金材料设计、激光熔化沉积微区调控、多重固态相变联动调控方法与技术，突破多束激光大型复杂钛合金构件制造过程内部缺陷抑制和应力控制等关键技术，形成大型钛合金构件抗疲劳与高损伤容限结构设计和制造方法，研制成套激光增材制造装备，实现航空航天等领域尺寸≥1m×1m×5m的大型复杂高强韧钛合金构件的高效高质量制造成形，并通过验证考核，解决航空航天高端装备大型关键钛合金构件应用和安全设计的瓶颈难题，服务于航空航天领域先进型号研制生产。项目研究成果可从航空航天领域推广到船舶、核电等重点领域中，带动高端装备制造等相关产业发展，将显著提升我国大型构件激光增材制造水平，预期未来3-5年将产生直接经济效益超过10亿元。

本项目由华中科技大学牵头，哈尔滨工业大学、上海交通大学、中国航发北京航空材料研究院、中国航空制造技术研究院、中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所、中国飞机强度研究所、中航西安飞机工业集团股份有限公司、南京英尼格玛工业自动化技术有限公司、西安鑫泰航智能制造有限公司参与，共10家单位共同组建集“优化设计、基础研究、装备研制、应用验证”于一体的研究团队。

本项目面向航空航天领域先进飞行器对高强韧钛合金大型复杂构件轻量化及高效高精度制造的迫切应用需求，围绕多束激光（简称多激光）耦合增材制造非平衡凝固热质传输与应力分布规律等关键科学问题，开展多激光增材制造技术与装备研究，突破复杂构件多激光耦合高效高精度增材制造工艺开发等关键技术，研制多激光增材制造装备，制备航空发动机吊挂和航天结构件等大型构件，实现高强韧钛合金复杂构件的增材制造及考核验证，形成相应的技术规范标准，为提升我国该类构件增材制造水平提供技术支撑。

项目立足材料优化设计、大型多激光增材制造工艺及装备开发、航空航天考核验证等，设置5个课题，相互关联，相互支撑。

其中，英尼格玛参与了高强韧钛合金多激光增材制造材料-工艺-组织-性能关系研究和钛合金构件多激光增材制造过程内部缺陷抑制和应力控制技术研究，通过激光增材制造高强韧钛合金成分优化设计、工艺优化等调控技术进行综合性能控制及工艺验证，构建材料、工艺标准体系，并通过增材制造过程缺陷的实时监测与离线对比，开发针对缺陷识别的高阶算法与高精度检测反馈系统，实现缺陷的主动控制。