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激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势

激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势

摘要：随着航空、航天、航海等领域的发展，高端装备的服役条件愈加苛刻，对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术，又称为3D 打印技术，相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著，有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的结构打印。激光熔丝定向能量沉积（wire-based laser directed energy deposition，W-LDED）技术作为增材制造技术的重要分支，具有高效率、高精度和高材料利用率等显著优势，在高端装备制造领域具有广阔的应用前景。尽管W-LDED 技术具有诸多优点，但其工艺参数选择、多次热循环以及制造过程精确控制和可重复性等方面仍存在诸多挑战，沉积质量和制造稳定性受多种因素影响，如何解决这些现状难题是当前国内外的研究重点。基于此，本文从工艺参数优化、沉积质量分析和组织成分调控三个方面对W-LDED 技术的研究现状进行了详细介绍，分析了不同参数对成形质量和制造稳定性的影响，提出了优化策略，进一步总结了W-LDED 技术当前的应用场景，并对该项技术的未来发展趋势提出了设想，包括材料创新设计与发展多功能复合材料、成形机理研究、建立工艺-缺陷-组织性能预测模型、增/减材一体化制造新方法和大尺寸、高精度、多功能装备开发。
机械 2026年04月22日
基于多丝电弧增材制造研究现状

基于多丝电弧增材制造研究现状

摘要：多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势，尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性，成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材（同种或异种）同时进给，在熔池中实现原位合金化，该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程提供了可行性路径。本文综述了国内外多丝电弧增材制造制备高性能钛合金、铝合金、不锈钢等传统材料以及功能梯度材料、高熵合金、金属间化合物等先进金属材料的研究进展。针对多丝电弧增材制造成形构件微观组织不均匀、力学性能存在各向异性以及成形精度不足等问题进行讨论。提出了建立多丝电弧增材制造工艺窗口、多种工艺耦合以及建立成形过程监测和控制系统等发展方向，为多丝电弧增材制造工艺改进与发展提供理论依据。
机械 2026年04月22日
多光束激光选区熔化研究进展

多光束激光选区熔化研究进展

摘要：激光选区熔化（selective laser melting，SLM）作为一种常见的增材制造（additive manufacturing，AM）技术，在多孔和薄壁等异形零件的成形领域受到广泛关注。然而，传统的单光束SLM 成形因成形尺寸小、成形效率低等问题而发展缓慢。多光束激光选区熔化（multi-beam selective laser melting， MB-SLM）在单光束SLM 成形的基础上，通过多光束、多振镜分区扫描并进行拼接成形，实现了成形尺寸和成形效率的大幅同步提升，有效地解决了单光束SLM 成形存在的固有难题，有望成为进一步拓展金属增材制造应用领域的新兴技术。本文综述了多光束激光选区熔化在成形原理、成形设备以及工艺缺陷的形成及控制方面的研究进展，归纳了多光束激光选区熔化成形不同合金的显微组织和力学性能，重点阐述了工艺缺陷和力学性能调控的主要策略。最后对其未来发展趋势进行了展望，如应关注多光束间的时空差异特性对力学性能的影响、改变不同区域间工艺参数的一致性以减少成形件的工艺缺陷等。
机械 2026年04月23日
金属粘结剂喷射3D打印的影响因素及其应用进展

金属粘结剂喷射3D打印的影响因素及其应用进展

摘要：粘结剂喷射3D打印（binder jet 3D printing，BJ3DP）是一种无熔化、高效率、低成本的金属增材制造技术，近年来在复杂结构、大尺寸、高精度构件制造中展现出了巨大的应用潜力。相比激光熔化等工艺，BJ3DP具有材料适应性强、工艺温度低、无残余应力等优势，适用于热敏性或易氧化金属材料。总结了金属BJ3DP打印构件的影响因素，包括粉末特性、打印参数、脱脂/烧结工艺等，重点介绍了铁基、镍基、镁基、铝基、高熵合金等合金在BJ3DP 成形过程中的物相、微观组织与性能。最后，简要概述了目前存在的问题及未来的发展趋势。
机械 2026年03月02日
超声珩磨光整加工技术研究综述

超声珩磨光整加工技术研究综述

摘要：超声珩磨具有加工效率高、表面质量优、适用材料广等优点，广泛应用于高精度、低损伤复杂孔类结构零部件的精密加工。在国防装备制造领域，发动机关键零部件对表面完整性与服役性能的要求严格，超声珩磨技术逐步发展为超声珩磨光整加工技术。针对薄壁缸套、阀体、齿轮等零部件精加工存在的问题，首先概述了超声珩磨光整加工技术的原理与发展历程；接着，详细分析了超声珩磨磨粒冲击作用、空化作用、声流作用协同下的多角度材料加工去除机理；然后，总结了该技术的实验工艺参数组合优化研究、工件的表面质量评价指标与超声珩磨光整加工表面网纹织构一体化优势；最后，针对超声珩磨光整加工技术领域的未来研究方向作出思考与展望。
机械 2026年01月30日
工程机械用钢前沿生产技术（一）

工程机械用钢前沿生产技术（一）

摘要：工程机械行业近年来发展迅猛，带动了上游钢铁行业在工程机械用钢生产方面的技术进步。我国钢铁企业基于工程机械行业的迫切需求，与高校和科研院所联合，开发出系列关键共性技术：（１）针对特厚规格钢板生产中面临的压缩比不足问题，开发出液芯大压下技术和“温控－形变”耦合轧制工艺，促进变形向钢板中心渗透、改善了其心部缩孔、疏松缺陷；（２）开发出超快冷技术，实现了工程机械用钢组织和性能在线调控；（３）开发出极薄、特厚规格离线淬火装置，解决了厚板冷却能力不足、薄板板形不良等热处理瓶颈问题；（４）开发出薄与极薄规格钢板在线热处理工艺和装备，实现了工程机械用钢的绿色化生产；（５）运用数字化手段，基于热轧过程极为丰富的大数据，解决了工程机械用钢生产中稳定性不足的问题。介绍了以上关键共性技术及其应用，实现了高强、高韧、特厚、极薄等各类工程机械用钢的批量稳定生产。此外，还介绍了我国典型工程机械用钢产品的研发历程，分析了国内知名钢企在工程机械用钢开发和推广过程中的高性能化和品牌化战略路线，探讨了工程机械用钢全生命周期循环利用策略。通过“产、学、研、制、用”协同攻关合作，我国钢铁企业开发出满足工程机械关键原材料制造需求的各类钢铁材料，促进了相关行业发展，提升了我国工程机械行业的国际竞争力。
机械 2024年07月12日
超疏水表面加工技术及耐磨性能研究进展

超疏水表面加工技术及耐磨性能研究进展

摘要:当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。
机械 2024年09月30日
滚动轴承摩擦学简论

滚动轴承摩擦学简论

摘要：滚动轴承摩擦学是摩擦学的一个典型专业研究领域。在滚动轴承的发展历程中，摩擦学始终是其技术体系中重要的基础理论与关键核心技术之一，尤其是在节能减碳的当代，其主导作用更加突出。简述了有关滚动轴承摩擦学的发展历史及里程碑事件，提炼了滚动轴承的摩擦、磨损与润滑的摩擦学特性，介绍了摩擦学设计与应用在滚动轴承中所取得的主要成果，列举了滚动轴承摩擦学的研究方向及热点课题。同时指出，滚动轴承摩擦学的研究呈现散发状、碎片化的现状，如何将有关滚动轴承摩擦学的理论学说与工程经验集成起来，搭建一个系统而完整的滚动轴承摩擦学知识体系框架，对于促进轴承工业的科技进步与创新，具有十分重要的意义。
机械 2026年04月23日
有限元数值模拟在增材制造领域的研究及应用现状

有限元数值模拟在增材制造领域的研究及应用现状

摘要：增材制造是一种新兴的材料成形技术，其成形过程为典型的非平衡凝固过程，涉及复杂的温度、热力、相变等物理现象，使用传统方法难以对增材制造过程中物理量的变化进行测量和分析。将有限元数值模拟技术应用于增材制造中，可以很好地对加工过程和结果进行计算和预测，提高增材工艺研究开发效率，并降低成本。从有限元数值模拟方法、有限元数值模拟软件介绍和在增材制造领域的应用现状3 个方面进行综述，分析了有限元数值模拟技术在增材制造领域优势与局限性，并对未来发展趋势进行展望。
机械 2026年03月03日
压气机叶片高性能切削加工技术研究进展

压气机叶片高性能切削加工技术研究进展

摘要：新一代高推重比航空发动机对压气机叶片的抗疲劳制造技术提出了更高要求。切削加工作为叶片减材制造的重要手段，在保证叶片几何精度的同时直接影响叶片表面完整性。大量研究表明叶片表面完整性与其疲劳性能紧密相关。当前叶片的主要金属材料为轻质高强的钛合金和高温合金，但由于钛合金和高温合金是典型的受力热影响显著的材料，加之切削加工过程中存在十分复杂的力-热能场，其耦合作用对叶片表面完整性的影响十分巨大。因此，为探明压气机叶片高性能切削加工技术的发展方向，首先分析了压气机叶片型面的发展历程和切削加工叶片疲劳失效的原因；其次，分别针对光滑表面叶片和仿生表面叶片对高性能切削加工技术的国内外研究现状进行了调研和梳理；最后，总结了叶片高性能切削加工中存在的问题，并对压气机叶片高性能切削加工研究的未来发展趋势进行了展望。为实现面向抗疲劳性能优化的航空发动机压气机叶片切削加工提供了一定的发展趋势参考。
机械 2026年03月24日