‘铸锻铣一体化金属3D打印’应用于以高铁为代表的大型高端装备中的巨大潜力

2月9日记者从华中科技大学获悉，第三代同步辐射光源高分辨三维成像技术揭开了该校张海鸥团队“铸锻铣一体化金属3D打印”不为人知的秘密：微铸锻铝合金中缺陷尺寸和数量显著低于传统电弧增材，组织得到细化，韧性指标有明显提升。

近期，西南交通大学吴圣川教授将这一研究发表在金属加工领域顶级杂志《材料加工技术》上。

“这一结果表明‘铸锻铣一体化金属3D打印’应用于以高铁为代表的大型高端装备中的巨大潜力。”中车青岛四方机车车辆股份有限公司丁叁叁副总工程师介绍，当列车在高速行驶状态下，空气动力学作用急剧恶化，对材料及结构可靠性要求与既有技术显著不同，“铸锻铣一体化金属3D打印”技术所特有的组织通体细晶和基体高强韧等优势，可为未来超高速、长寿命地面交通装备制造提供全新方案。

基于该技术，张海鸥团队成功打印出时速600公里及以上磁浮列车悬浮架关键支撑部件，目前正与吴圣川教授制造或修复更高速度的高速列车铝合金齿轮箱，并合作开展损伤车轴和铝合金结构的表面修复及结构完整性评价。

“材料内部损伤演化及定量表征是重大装备服役中的瓶颈技术。”吴圣川说，长期以来，一直依赖于破坏性试验和表面观察方法推断材料疲劳程度，设计、制造以及服役评估都难以准确定量。近十年来，以同步辐射光源为代表的先进光源，突破这一技术的瓶颈，为了解重大装备的服役过程提供了“超级显微镜”。

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