華曙高科3D打印渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子件，通過10萬轉(zhuǎn)/次臺架實驗

2017年2月20日,，南極熊獲悉了一個令人振奮的消息，華曙高科在國內(nèi)成功實現(xiàn)了3D打印技術在發(fā)動機靜子,、轉(zhuǎn)子類零件上的直接應用性驗證,，有望突破航空渦噴發(fā)動機的制造技術瓶頸。在臺架試驗測試環(huán)節(jié)，用傳統(tǒng)工藝制造的渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子件在低于10萬轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下破裂,，而華曙高科3D打印渦噴發(fā)動機零件順利通過10萬轉(zhuǎn)/分鐘的測試實驗,，目前正在改裝更高轉(zhuǎn)速的試驗平臺，下一步將對航空發(fā)動機進行整體設計優(yōu)化,，在保證使用性能的前提性大幅減少零件數(shù)量和拼接工序,，提高發(fā)動機的整體使用壽命。

▲ 航空渦噴發(fā)動機效果圖

▲ 華曙高科3D打印渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子件

本次試驗的成功為發(fā)動機關鍵零部件的整體設計優(yōu)化提供了充分的技術論證,，實現(xiàn)了高性能關鍵結(jié)構件的快速制造,，顯著提升了航空發(fā)動機的整體機械性能。在即將開幕的3D打印行業(yè)盛會——2017 TCT亞洲展上,，工業(yè)級3D打印領航企業(yè)華曙高科將攜金屬3D打印渦噴發(fā)動機模型亮相N5館G20展位,。

華曙高科以新型發(fā)動機渦輪泵研制為背景，針對核心零件開展3D打印技術應用研究,，其3D打印的靜子件與轉(zhuǎn)子件突破了盤軸葉片一體化主動冷卻結(jié)構設計,、轉(zhuǎn)子類零件激光選區(qū)熔化成型的控形、控性等關鍵技術,，解放了傳統(tǒng)工藝對結(jié)構設計的束縛,，實現(xiàn)了復雜狹長內(nèi)通道轉(zhuǎn)子類結(jié)構設計制造，使同類結(jié)構零件的換熱冷卻效果提升了90%,。

同時,，在104 ℃/s以上的冷卻速度下，獲得了納米級Si顆粒,，大大提升了工件的力學性能,，屈服強度提高近1倍，拉伸強度提高近50%,，其鎳基合金的轉(zhuǎn)子件性能與鍛造標準相當,。

▲ 鎳基高溫合金微觀組織與力學性能數(shù)據(jù)

▲ 鎳基高溫合金微觀組織與力學性能數(shù)據(jù)

華曙高科成熟的MLS技術可成功打印金屬鉭、鈦合金,、718鎳基合金,、鋁合金、鎢等高溫合金,，能直接制成傳統(tǒng)工藝方法難以制造甚至無法制造的復雜金屬終端產(chǎn)品,，致密度最高可達99.99％，加工零件尺寸精度高,，不僅能大幅縮短新型航空航天裝備的研發(fā)周期,，而且能提高材料的利用率，降低制造成本,，并且優(yōu)化零件結(jié)構,，減輕重量，減少應力集中，增加使用壽命,。

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雖然晶體微小,，但是依然形成了網(wǎng)狀結(jié)構，這會導致一定的脆性,，如果可以破壞網(wǎng)狀結(jié)構,，性能會更好