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高性能大尺寸金属构件增材制造的创新进展与技术挑战分析
目录
文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2高性能金属构件需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.3增材制造技术概述及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.4课题研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
高性能大尺寸金属构件增材制造技术现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1现有主流增材制造方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2现有高性能金属材料体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.3大尺寸制造的技术特点与限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.4技术发展趋势概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
高性能大尺寸金属构件增材制造创新进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.1金属粉末与预处理技术突破．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.1.1信任度高的粉末材料获取与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.1.2提纯与改性新工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.2高精度、高效率成型设备革新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.2.1创新型能量源与送粉系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.2.2精密运动与过程监控集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.3先进过程监控与智能控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3.1实时性能化感知与反馈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3.2基于模型的智能工艺规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.4特色与高性能金属材料制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.4.1超强韧性合金的开发与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
3.4.2新型功能梯度材料制造探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.5近净成形与效率优化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3.5.1结构优化设计指导增材制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
3.5.2减少支撑材料与高效后处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
高性能大尺寸金属构件增材制造面临的技术挑战．．．．．．．．．．．．．66
4.1尺寸精度与形位控制难题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.1.1巨大尺寸下的形变累积问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
4.1.2复杂几何特征的精确保证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
4.2制造一致性与性能可靠性保障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
4.2.1工艺窗口窄与过程波动敏感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
4.2.2局部组织性能异质性控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4.3高效率与高成本效益平衡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4.3.1升温与制造周期长所限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
4.3.2实际应用成本高昂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
4.4复杂合金材料的适用性局限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89
4.4.1特定体系金属粉末与工艺匹配难．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
4.4.2高温合金蠕变等性能挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94
4.5质量检测与无损评价复杂性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
4.5.1
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