中航迈特收获航空用户3D打印TiAl粉末产品订单

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2021/02/08 16:18

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导读：TiAl金属间化合物是迄今唯一能够在600℃以上氧化环境长期使用的轻质金属材料，其理论密度只有3.9g/cm³，不到镍基高温合金的1/2，对于实现航空航天零部件减重，具有重大意义。

近年来，美国通用电气公司旗下Avio Aero公司使用高品质Ti4822钛铝粉末材料和电子束熔融（EBM）3D打印技术成功批量制造了GE9X发动机低压涡轮叶片，这是世界航空发动机及航空材料研究领域的一大创举，具有重大引领意义。该TiAl合金叶片，相比传统镍基合金轻50％左右，具有更加优异的强度重量比，使整个低压涡轮机的重量减少20％，同时将GE9X的推力提高了10％。其中，该企业采用了无坩埚电极感应气雾化（EIGA）技术制造超高纯净的球形3D打印Ti4822粉末材料，这是项目成功的首要条件。

GE9X发动机

电子束熔融（EBM）3D打印

采用EBM工艺制造的Ti4822钛铝叶片

技术引领创新突破

TiAl金属间化合物是世界上迄今唯一能够在600℃以上氧化环境长期使用的轻质金属材料，其理论密度只有3.9g/cm³，不到镍基高温合金的1/2，对于实现航空航天零部件减重，具有重大意义，是重要的国家战略材料，欧美严格限制向我国出口。我国独立自主开展高品质球形TiAl粉末材料制备及电子束（EBM）3D打印技术研究尤为重要。

电极感应气雾化（EIGA）制备Ti4822粉末工艺

中航迈特科研团队针对TiAl合金脆性大、难加工以及3D打印工艺对粉末纯净度要求极高等特点，采用自主研发的无坩埚电极感应装置熔炼TiAl合金棒料及超音速气雾化喷嘴制备球形TiAl合金粉末，实现TiAl合金的无坩埚纯净熔炼，研制出高纯净度、高球形度的TiAl合金粉末产品，有效避免了水冷铜坩埚感应熔炼气雾化工艺导液管陶瓷材料对TiAl合金的污染。

Ti4822钛铝粉末形貌图

中航迈特利用该制粉工艺技术已经累计研制了超过15吨的Ti4822合金粉末产品，粉末纯净度高、球形度好，批次质量稳定可靠，有力保障了我国商用航空发动机电子束（EBM）3D打印叶片研制的迫切需求。2021年伊始，中航迈特更是收获了重要航空用户3D打印TiAl粉末产品的订单。

Ti4822钛铝粉末成分

Ti4822钛铝粉末物理性能

质量优先客户至上

2020年，中航迈特联合南京理工大学、无锡质检院等高水平科研单位承担了江苏省重点研发计划“增材制造用高性能TiAl合金粉体材料制备关键技术”项目。科研团队经过攻关，Ti4822钛铝粉末质量良好，经电子束熔融（EBM）打印成形后，室温及高温力学性能优良，达到了航空发动机低压涡轮钛铝叶片的技术要求。

Ti4822钛铝粉末经电子束熔融（EBM）力学性能

Ti4822合金粉末3D打印试件

装备要发展，材料要先行！中航迈特始终坚持材料创新驱动，快速制造服务，联合上下游合作伙伴共同突破我国3D打印关键材料“卡脖子”难题，致力于为航空航天用户提供自主可控的高品质材料产品。

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