航空、航天、电力、石化、船舶等现代工业高端装备相反大型化、低参数、极端险恶条件下高可信、长寿命服役的方向较慢发展，导致其钛合金、高温合金等关键金属构件尺寸更加大、结构日益简单、性能拒绝日益提升，对生产技术及装备的拒绝更加低、挑战日益不利。使用铸锭冶金+塑性成形等传统生产技术生产大型、整体、高性能金属构件，不仅必须万吨级以上的重型切削装备及大型切削模具，技术难度大，而且材料工件量大、材料利用率较低、周期长、成本高。作为增材生产技术一种典型工艺，激光沉积生产技术是增材生产技术的一种，以合金粉末为原料，以粉末实时送来进为特征，通过激光熔融/较慢凝结逐级沉积生产，由零件CAD模型一步已完成仅有颗粒、高性能金属结构件的“将近净成形生产”。因其独有技术优势，被誉为是一种“变革性”“控形/控性”一体化生产技术，在航空、航天等根本性装备制造中具备辽阔发展前景。

该技术材料利用率低，可实现力学性能与锻件非常的简单高性能构件生产，且其实时材料送来入特征，还可实现梯度结构生产，可用作受损构件的高性能修缮。目前增材生产在向大尺寸构件生产方向发展，如飞机上的大尺寸钛合金框梁结构件，随着科技的变革，构件尺寸不会更加大，大型增材生产装备必须大型机床，带给极大生产风险；超强长距离的粉末运送稳定性无法确保，此外通过全然提升成形舱尺寸来符合构件的尺寸规格是不经济也是不现实的。增材生产过程中，不仅要考虑到制件的形变和变形防治问题，还要顾及其成形精度和效率，而增材生产在修缮航空发动机机匣等大型薄壁（修缮部位最厚处大约2mm）零件时，不仅要考虑到应力集中、零件变形，还要考虑到其结合部位性能弱化问题。此外，当前钛合金、高温合金激光增材生产基本都是在刚性惰性气体维护仓中展开，此法无法适应环境修缮零件尺寸变化范围大的特点，有利于零件的现场修缮，减少了设备的利用率，减少了生产成本，因此对现有装备也明确提出了新的拒绝。

针对上述市场需求，沈阳航空航天大学与中航工业沈阳所、沈飞公司及中国航发黎明、东安公司深入开展合作，长年致力于激光沉积生产技术研究工作，“十二五”期间获得国家重点研发计划（973）、国家自然科学基金、国家根本性科技专项等课题反对，突破钛合金、高温合金、铝合金等大型制件高效高精度生产、增大形变和变形、构建柔性氛围防水、确保增材的组织一致性和生产融合区质量等一系统根本性难题，已许可激光沉积生产涉及发明专利9项，获得国防科技进步奖二等奖2项。研制系列化激光沉积生产成套装备：沈航全面突破了激光沉积生产工程化装备的设计、生产及系统集成等技术。明确提出特种能量场融合激光沉积生产技术，将成像场、电磁场与高能激光有机耦合，提升增材生产效率的同时，增大生产过程瓦解形变和冶金缺失，提升制件精度、徵掌控的组织提高力学性能。

针对大型整体结高质高效生产市场需求，创新性的明确提出动态惰性气体维护方法，突破设备容许，可成形超大尺寸构件、展开外场生产。研发较低形变小变形激光增材生产工艺：激光沉积过程中轻微的、循环冷却/加热条件下，在零件内产生产于及进化极为简单的形变，造成零件相当严重翘曲变形甚至裂开，是制约增材生产的首要技术瓶颈。

沈航明确提出特种能量场融合增材生产技术及基于红外分区的激光沉积生产动态扫瞄工艺方法，通过动态对系统沉积层面温度产于，运动规划激光扫描轨迹，明显增大沉积过程温度梯度，减少热应力、约束形变和晶格储存能，有效地掌控沉积过程零件的变形和裂开，提高工艺稳定性，拓宽工艺窗口。由沈航研制的激光沉积生产成套装备已顺利应用于科研生产。明确提出了世在位局部热处理的激光增材生产/建复制件的形变消退和的组织调整新方法，研制了基于感应器加热器、红外热像仪及专用夹具的局部热处理系统，构建了大型制件世在位局部热处理；明显减少了瓦解形变、增大工件变形，确保尺寸精度、形状精度和方位精度；同时优化了的组织，提升了力学性能。

创建全套技术标准和规范：创建增材生产新技术在航空装备应用于的全流程性能考核和质量确保技术体系。已完成了对增材生产零件试片级基本力学性能考核、仿真件的中试考核及全尺寸零件的综合性能考核，性能指标全部超过或多达切削钛合金。

创建从试片级试验到全尺寸件综合性能考核、从工艺到装机的全套技术标准和规范，为全行业应用于奠定技术基础。研究成果已在承力结构件生产、运维方面顺利应用于，确保了批产和科研工程进度，获得了明显的经济和社会效益。激光增材生产法制取的零件与使用传统“切削+机加”方法比起，结构减肥约25%以上，形变水平减少35%；生产周期延长50%，材料利用率超过70%，生产成本减少30%。

梁构件修缮区的强度指标与基体非常；表面及外形尺寸合乎设计拒绝、内部质量合格；与传统氩弧焊修缮方法比起，工件变形量增大70%；修缮时间延长90%；瓦解形变减少50%以上；同替换新件比起，激光沉积修缮受损结构件的生产周期延长90%；修缮成本费用平均值仅有为生产新件费用的20%。

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