高性能大型金属构件激光增材制造技术研究现状与发展趋势

高性能大型金属构件激光增材制造技术,将"高性能金属激光熔化/快速凝固材料制备"与"大型构件近净成形制造"结合,为航空、航天、船舶、电力、石化、海洋工程等高端装备中大型难加工金属构件的制造提供了新途径。综述了北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室在钛合金等高性能大型关键承力构件激光熔化沉积增材制造技术方向的主要进展:突破以"凝固晶粒"、"内部缺陷"及"显微组织"为核心的钛合金大型关键主承力构件激光增材制造"质量性能"控制瓶颈难题;提出系列激光增材制造工艺新方法,揭示激光增材制造过程内应力形成机理与演化规律,初步建立"变形开裂"预防方法;研制出具有原创核心关键技术的系列化大型激光增材制造工程化成套装备;自主制定了整套应用技术标准体系。北航团队研究成果在国家大型运输机、舰载机、大型运载火箭等重大装备研制生产中的工程应用,为解决装备研制生产制造瓶颈难题、提升装备结构设计制造水平、促进装备快速研制等发挥了重要作用,同时使我国在此领域处于国际领先地位。     

铅基反应堆海洋核动力发展研究

铅基反应堆（铅基堆）核动力具有固有安全、小型轻量、长寿高效等突出优点,在先进海洋装备、无人潜航器、深海空间站的能源动力上应用前景广阔;在加快建设海洋强国的背景下,保障海洋能源供给成为重要的基础条件,开展铅基堆海洋核动力发展研究是推动我国海洋装备能源动力技术革新的关键内容。本文总结了海洋核动力的应用场景与发展需求,从技术特征、代表性应用、研制现状等方面系统梳理了铅基堆核动力的发展概况,凝练和剖析了包括核燃料与包壳材料、一回路关键设备、冷却剂工艺与氧测控、先进发电技术在内的铅基堆海洋核动力关键技术。立足国情研判了铅基堆海洋核动力面临的发展挑战,提出了低温铅基堆海洋核动力、高温高效铅基堆海洋核动力、一体化全自然循环铅基堆海洋核动力等可行技术路线。研究建议,强化前瞻性配套专项技术研发、加快部署装备示范工程,将铅基堆纳入重大能源战略、加快建设标准体系,设置国家级联合研发机构、构建科技创新和产业发展新模式,更好服务国家海洋战略并推动海洋核动力跨越式发展。     

“船舶、海洋工程材料学术交流会”征文通知

二十一世纪是海洋世纪、是人类向海洋“深度”和“广度”进军的世纪。任何装备功能的实现依赖于材料及相关技术 ,材料及相关技术的发展又推动装备水平进一步提高。为展示船舶、海洋工程材料领域学术水平及技术水平 ,由船舶材料学术委员会主办的 ,中国造船工程学会重点学术活动“船舶、海洋工程材料学术交流会”拟定于 2 0 0 5年 4月下旬举行 (会议确切时间、地点另行通知 ) ,会议就船舶、海洋工程材料领域发展战略研究、研究报告、实验报告、环境评价、维护保障、考察报告等广泛征文。同时欢迎发布相关产品信息。征文范围　　 1 .船舶、海洋…     

增材制造的现状与应用综述

目的 为推动增材制造技术与新材料、新工艺和产业应用的加速融合提供技术信息参考.方法 首先通过文献计量分析法,以"增材制造"为关键词,分别对2016—2021年的WOS和CNKI核心文献数据库的进行分析,得出近5年国内外增材制造的研究方向和研究热点;然后从增材制造技术的发展阶段、技术标准体系、材料类型、成形工艺类型等方面介绍增材制造技术的研究现状,着重梳理了不同材料与工艺类型增材制造技术的对应关系,归纳了各类增材制造技术的成形原理、材料、工艺特点和技术优势;接着探讨了增材制造技术在航空、航天、船舶、汽车、模具、铸造、建筑、医疗、文化创意等产业领域的应用场景和应用案例,以及产业化应用的问题;最后分析了国内增材制造面临的挑战和发展前景.结论 综述了增材制造技术的现状与应用情况,为增材制造技术成果推广和产业应用提供技术资讯,具有一定的参考意义.     

海洋船舶有机硅低表面能防污涂料的研究进展

海洋防污涂料是海洋工程与装备的重要防护材料,对于海洋资源开发利用发挥着极其重要的作用。在现用的海洋防污涂料中,低表面能防污涂料不会对海洋环境产生破坏,是将来的主要发展方向。本文简要介绍了低表面能防污涂料的机理及影响因素,重点论述了有机硅改性不同有机树脂的防污涂料、纳米材料改性有机硅防污涂料和有机硅仿生复合防污体系的技术发展现状,并展望了未来低表面能船舶防污涂料的发展方向。     

美国船舶海水管路用钛的低成本技术及应用概况

随着船舶耐腐蚀、高可靠要求的提升,对耐腐蚀性能突出的钛材需求日益迫切,但高初始成本一直是制约钛及钛合金在船舶领域大范围应用的重要因素之一。为此,国内外针对钛材低成本技术开展了大量研究,部分成果获得应用,但系统性不足。从材料制造和应用等层面系统性对美国船用钛材低成本技术进行介绍,以期为钛材在船舶海水管路领域的应用提供系统性的低成本技术发展思路。      

铝合金增材制造技术研究进展

铝合金是实现结构轻量化的首选材料,在航空航天、交通运输、船舶舰艇等领域具有广阔的应用前景。铝合金增材制造技术在复杂三维精密结构件的制造方面具有突出的优势和潜力,而且具有高效快速、成形结构可控性高等优点。关于铝合金增材制造技术的迅速发展,本工作从组织与性能、成形精度和质量、成形缺陷控制和数值模拟4个方面,着重介绍了铝合金增材制造的研究现状和最新成果,总结了当前研究存在的不足。在此基础上,对铝合金增材制造技术未来应关注的研究方向给出建议,即实现增材件微观组织控制、阐明增材件应力形成机理、提高增材件的成形精度、研究成形过程中的温度场分布规律等。     

空间大型桁架在轨增材制造技术的研究现状与展望

空间桁架作为航天器结构的理想支撑平台,在深空探测、高分辨率对地观测等空间任务中得到了广泛应用.大型化、轻量化是航天器及其空间附属机构的发展趋势,但受地空运载能力与运载成本的约束,现有常规就地制造技术已无法满足大尺寸、高性能、复杂结构件的太空应用需求.在轨增材制造(在轨3D打印)技术可突破常规就地制造瓶颈,解决空间制备难题,实现低成本在轨建设.在轨增材制造是一种在微/零重力作用、高交变温差、强辐射等极端环境条件下的新型制造技术,由于发展时间较短,技术成熟度较低,诸多基础科学问题与关键技术问题尚待解决.空间大型桁架的在轨增材制造不同于传统地面增材制造,是地面增材制造技术的拓展与延伸.目前,在基础研究方面,国内外已开展了空间微重力环境下的熔融沉积成形增材制造试验,验证了微重力环境下熔融沉积增材制造的可行性.在成形装备方面,中、美、欧等国家或联盟均研制了适用于空间站舱内的熔融沉积增材制造样机,而针对空间大型桁架在轨增材制造的舱外装备,尚处于概念设计向工程样机转化的阶段.在成形工艺方面,受限于装备进展,在轨熔融沉积成形工艺性能研究较少;在模拟微重力环境中增材制造方面,针对大尺寸、长轴径比聚合物及其复合材料熔融沉积成形制件的力学性能各向异性,已通过材料改性、层间粘结热调控等方法得到不同程度的改进.本文系统总结了空间大型桁架在轨增材制造技术的发展现状与研究进展.针对在轨熔融沉积成形增材制造,归纳综述了空间微重力影响、在轨成形装备、成形工艺等关键瓶颈技术的研究现状,探讨了空间大型桁架在轨增材制造面临的挑战与发展趋势,为空间大型结构的在轨构建提供了理论基础与技术参考.     

胶州蓝色经济强势集聚八大海洋产业体系形成

据青岛财经日报。从山东胶州市发展改革局了解到,为加快推动蓝色经济功能板块建设,胶州正着力打造胶北现代海洋装备制造产业园和海洋运输装备产业园两个特色海洋产业园。胶北现代海洋装备制造产业园占地面积30平方公里,园区内规模以上涉海企业20余家,其中10余家企业与科研高校建立了研企合作、校企合作的模式。海洋运输装备产业     

基于快速增材制造关键金属部件组织性能调控的后处理技术及设备探究

<正>航空航天、模具、工业、船舶等现代工业高端装备正以大型化、高参数、极端恶劣条件下寿命与可靠性增长的目标快速发展,致使其钛合金、模具钢等关键金属部件尺寸愈来愈大、结构日益复杂、性能要求日趋提高,对制造技术也提出了更高的要求。采用传统减材制造技术生产上述大型、异形、整体、高性能金属部件,不仅需要万吨级以上的重型锻造设备及大型锻造模具,而且材料损耗大、利用率低、成本高~([1])。国际趋势表     

专题《增材制造·材料·设计感知》

正专题序言增材制造是现代制造业的关键,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。中国高度重视增材制造的发展,《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》指出要加快增材制造技术和装备的研发、应用,建设增材制造创新中心。增材制造已被列入"中国制造2025"规划体系,其中有8个规划提及增材制造,被列为研发、产业化和应用重点。在国家自然科学基金和"863"等计划的大力资助下,我国在增材制造技术、新材料与工艺等研究上都取得了显著进步,但是尚存在高端制造领域的关键技术滞后、创新能力不足、高端装备及零部件质量可靠性有待提升、产业应用广度和深度有待提高等问题。     

我国增材制造技术与产业发展研究

增材制造作为新兴的制造技术,应用领域不断扩展,成为先进制造领域发展最快的技术方向之一;增材制造产业的发展为现代制造业的培育壮大以及传统制造业的转型升级提供了宝贵契机。本文在分析全球增材制造技术发展态势与产业发展动态的基础上,全面梳理了我国增材制造技术与产业的发展态势,剖析了我国增材制造产业面临的共性技术研究及基础器件能力不足、面向国际市场的专利布局滞后、产业规模与产业集群建设有待深化等问题。着眼增材制造产业前瞻布局,论证提出了生物医药与医疗器械增材制造、大型高性能复杂构件增材制造、空间增材制造、基于增材制造的结构创新与新材料发明等重点发展方向。研究建议：建立增材制造协同创新机制并支持企业开展应用创新,围绕重大装备需求开展增材制造工艺变革专项技术攻关,深化区域性增材制造产业集群建设。     

金属增材制造中微观组织相场法模拟研究进展

金属增材制造技术是近30年发展起来的一项具有战略意义的先进制造技术。目前对增材制造的研究主要集中在制造装备与控制系统研发、产品性能测试等方面,对构件内微观组织的形成以及宏微观结构性能的关系研究较少。本文简要介绍了金属增材制造发展现状以及在微观组织演化方面研究的不足,揭示了微观组织演化研究的重要性和迫切性。针对相场法的基本原理和优势,着重分析相场法应用于金属增材制造中的模型选取、非材料物性参数的确定等问题及解决方法,从相场数值模拟的角度来探讨工艺参数对微观组织的影响。文章最后指出利用相场法模拟金属增材制造过程中微观组织演化符合未来的发展趋势。     

我国海洋涂料的现状与发展趋势

以船舶涂料为主的中国海洋涂料市场需求将以年均30%左右的速度增长。未来几年,我国造船完工量将继续上升,海工装备制造业也将实现快速发展。因此,在我国,无论是相对成熟的船用涂料市场,还是不断发展的海工装备涂料市场,都将保持良好的增长态势。随着我国海洋经济的迅猛发展,船舶和海洋工程设施防腐已成为发展中急需解决的重要课题,海洋涂料的发展前景也越     

金属多材料增材制造研究现状与展望

当代社会对产品的功能及性能的要求越来越高,苛刻的使役条件要求零件具有功能耦合、多环境适应的能力。金属多材料增材制造技术相比传统制造技术具备更大的优势,在航空航天、汽车工业、电力行业、生物医学等领域中均具有广阔的应用前景。研究了电子束增材制造、电弧增材制造和冷喷涂增材制造在金属多材料增材制造中的应用现状以及最新发展。重点研究了金属多材料增材制造技术在宏观成形精度、微观组织缺陷和粒子界面结合中存在的关键问题。最后,指出了金属多材料增材制造技术在材料种类、基础理论、零件复杂度、质量控制等方面的发展趋势。将为金属多材料应用于增材制造技术提供新的思路和借鉴价值。     

关于绿色船舶制造技术的综合分析探讨

国际化开放式经济环境的逐渐成形使得海洋事业发展也逐渐提升，在新一轮的船够制造业革命中，绿色船舶制造技术成为首当其冲的一个重点话题，关于船舶的设计与制造当中的耐受性：一可靠性、低能耗成是绿色船舶制造技术中的几个核心问题。本文主要以绿色船舶制造技术为中心，阐述绿色船舶制造的基本概念，分析绿色船舶制造技术的发展与现状，了解其常见的应用，最终综合分析其应用挑战和前景。     

大连“智慧海洋”示范工程启动

大连"智慧海洋"示范工程充分利用了沿海的便利条件，将现代化智能技术、信息处理技术与海洋装备、海洋活动相结合，以完善的海洋信息采集与传输体系为基础，运用工业大数据和互联网大数据技术，实现海洋资源共享、海洋活动协同，挖掘新需求，创造新价值。     

进军深海 材料争先——中国工程院“海洋工程材料研发、生产及应用研讨会”召开

高性能海洋工程材料是发展海洋工程装备的基础和先导,对于海洋经济的发展和产业化进程有着重要的战略意义。8月23-25日,在北京会议中心召开了中国工程院"海洋工程材料研发、生产及应用研讨会",中国工程院副院长干勇、周廉、翁宇庆等8位院士出席了会议,来自国家海洋局海水淡化与综合利用研究所、海洋石油工程股份有限公司、中国船舶重工集团公司701研究所等单位的17位专家作     

中国海洋工程科技2035发展战略研究

提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国是我国重要的长期发展战略目标。从全球视野和经略海洋能力来看,我国尚处于探索和开发海洋的初步阶段,需要将海洋资源探查、工程开发利用、环境保护和国家权益维护作为有机整体,开展海洋强国建设的顶层设计。本研究通过一系列海洋跨学科交叉和集成的技术预见分析,研判我国海洋领域的重要技术方向。从海洋环境立体观测技术与装备、海底资源勘查与开发、海洋生物资源勘查与开发、海水和海洋能资源综合利用、海洋环境安全保障及海洋开发装备6个关键领域,提出了面向2035的我国海洋工程科技的愿景、发展重点、发展战略及发展途径。     

增材制造智能材料研究现状及展望EI北大核心CSCD

增材制造技术自问世以来成为拓展多学科发展、实现多学科研究融合以及联结材料与产品的关键性技术,该技术颠覆了传统加工设计和制造理念,同时也是实现智能制造的重要方法。智能材料是对环境具有感知、可响应、自修复和自适应的一类材料。将智能材料与增材制造技术有机结合,可实现具有感受外部刺激或环境激活的三维智能器件的一体化制造。智能材料增材制造技术被广泛应用于个性化医疗、柔性电子和软体机器人等领域。本文对增材制造中所涉及的智能材料进行综述,介绍通过增材制造方法对金属类、高分子类和陶瓷类智能材料所带来的优势及面临的问题。增材制造技术作为实现设计、材料和结构有机融合的有效手段,将成为推动智能材料发展的关键。