增材制造技术以及在火炸药研究中的现状与发展?

首先,介绍了增材制造技术的概念与技术特点,回顾与总结了其产生与发展的技术历程;其次,陈述了增材制造在国防军工领域应用的现状与取得的成果;接下来,重点阐述了增材制造在火炸药行业的国内外研究现状,介绍了目前国内推进剂药柱增材制造的阶段性研究成果;最后,对火炸药增材制造技术发展方向进行了预测。指出在火炸药增材制造领域,国内外研究差距不大;未来若干年火炸药增材制造技术的发展主要集中在火炸药先进装药、火炸药一体化制造以及火炸药微型特种装备制造这3个领域。     

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。     

金属增材制造技术的理论研究现状讨论

综述了金属增材制造技术的理论研究现状及目前国外对金属增材制造数值模拟仿真所开展的工作;介绍了数值模拟增材制造过程的基本流程和要点,从理论上对金属增材制造过程包含的物理特性变化进行了简单分析,并分类讨论了金属增材制造过程数值模拟的三个主要结果:温度场、残余应力以及热影响区的特性;指出了金属增材制造过程中数值模拟的有效性及对今后工作的展望。     

金属激光增材制造技术发展研究

金属激光增材制造(LAM)技术是支撑航空、航天、医疗等领域智能制造的关键基础技术。本文以问卷与现场调研为主、辅以文献查阅方法,对国内外金属LAM技术研究和应用的现状与趋势进行系统梳理,总结国外发展经验与启示,分析国内技术发展面临的差距,针对性提出我国LAM技术发展策略,以期为国家科技与产业发展战略、2035年领域发展目标的制定提供支持。研究发现,金属LAM技术的关注点仍为组织性能调控,但形状控制研究相对缺乏;为满足高质量制造的亟需,相关设备的过程监控功能获得高度重视;为提升高价值零件的制造能力与效率,增减材复合加工设备成为新增研发热点;金属LAM产业的良性发展,需要实施包括材料、工艺、设备、验证、标准、人员培训在内的全产业链整合。研究建议,在夯实研究基础的同时,充分发挥材料基因组技术的作用,加强核心器件自主研发和装备集成的技术研究,稳步推进金属LAM技术的工程化普及应用。     

电弧增材制造路径工艺规划的研究现状与发展

路径工艺的合理规划对电弧增材制造成形过程的顺利进行,以及获取更高精度的成形件和提高成形效率等均有重要意义。先从成形效率、成形精度以及组织性能等方面,对常见的几种填充路径进行综述,然后经过分析总结并且结合实际情况,发现把自适应路径间距和复合式填充路径结合起来更能满足实际生活中的电弧增材制造生产要求,最后结合当前电弧增材制造技术路径规划的研究现状、研究重难点以及相关国家政策指出,电弧增材制造技术的未来发展趋势是实现复杂构件的自动化、智能化和绿色化制造。     

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。     

国内外增材制造技术标准现状分析与发展建议

增材制造已成为第三次工业革命的重要标志,受到世界各国的极大关注,但相关标准化工作仍处于起步状态。本文简要介绍了国内外增材制造技术标准的发展现状,分析了我国增材制造技术发展对标准化的需求,并对我国增材制造技术标准体化工作的开展提出了几点建议。     

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。     

陶瓷增材制造的研究现状与发展趋势

陶瓷材料具有优异的热学性能和力学性能,在众多领域显示出重要的应用前景。其固有的高强度、高硬度等性能却给陶瓷零件的成型带来了很多困难。将增材制造技术引入到陶瓷成型中将能有效克服上述困难,并为陶瓷材料复杂成型工艺提供了全新的可能性。本论文从陶瓷增材制造原料状态角度,综述了几种常见陶瓷增材制造技术的研究现状与进展,系统比较了各项技术在陶瓷领域应用的优缺点,并对今后陶瓷增材制造技术的发展进行了展望。     

金属增材制造零件变形研究现状

金属增材制造(也称为3D打印)被认为是制造业最有前景的技术之一,主要应用在航空航天领域,用于加工传统方法难以制备的大型复杂零件。该技术面临的一个关键瓶颈是零件的变形,这将严重影响零件的尺寸精度,甚至导致零件开裂而无法使用。首先介绍了研究增材零件变形的主要试验方法,明确了激光位移传感器及数字图像相关技术是研究瞬态变形的有效实验手段。然后介绍了变形预测的数值模拟方法,明确了热源模型、热边界条件及材料的力学性能本构是影响变形预测准确性的主要因素。最后总结了当前国内外变形快速计算方法的研究进展及发展动向。     

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.     

基于CMT技术的铝合金电弧增材制造研究现状

由于铝合金的应用领域较为广泛,使其增材制造技术成为了研究热点。CMT技术作为一种新型焊接工艺,焊接过程中弧长控制较为精确,其热输入量小、飞溅少等工艺特点非常适合铝合金等低熔点金属的增材制造,因此,铝合金CMT增材制造技术成为了近年来国内外各研究机构的研究热点。从控形控性的角度分析了国内外相关研究机构的研究方向,重点综述了焊接速度、送丝速度、CMT工艺等工艺参数和热处理对成形件形貌及性能的影响,同时概述了铝合金CMT电弧增材制造中尺寸控制、组织性能、气孔缺陷等方向的研究工作。借此指出,基于CMT技术的铝合金电弧增材制造技术的相关研究工作仍主要聚焦于试验研究阶段,并未深入到成形机理的探究。该领域的研究工作应更深入、系统地从成形尺寸精度控制、控制气孔缺陷、组织演变规律及性能优化等角度展开,力求加速推进该技术在现代制造业的应用。     

高熵合金增材制造研究现状与展望

高熵合金是一种新型合金,与传统合金以一种或两种元素为主添加其他元素为辅的设计不同,高熵合金由等原子比或者近等原子比的多种元素组成。高熵合金拥有许多优异的性能,如高强度,高硬度,热稳定性、耐辐照性和耐蚀性,其潜在的工程应用价值引起了人们的广泛关注。目前,电弧熔炼、机械合金化和粉末冶金法是制备高熵合金最主要的方法,但其冷却速率不高,很难制备出具有简单固溶体结构的高熵合金。此外,合金体系一般含有较多价格昂贵的金属元素,电弧熔炼制备块体合金存在成本较高的问题,而机械合金化和粉末冶金法在制备过程中易使合金成分受到污染,这些问题都会限制高熵合金的应用与发展。而先进的增材制造技术(Additive manufacturing,AM)能够有效解决上述问题。如制备过程中无需模具就可以制备出形状复杂的工件;极快的冷却速度,可以得到超细的组织,同时也可以改善元素分布的均匀性,进而提高工件的综合力学性能。因此,高熵合金增材制造在晶粒细化及构件形状复杂度方面拥有不可比拟的优势。本文综述了增材制造高熵合金的研究现状,归纳了增材制造高熵合金的组织结构与性能特点,总结了高熵合金增材制造过程中的缺陷控制与处理工艺,并展望了增材制造高熵合金的进一步发展。     

典型无机非金属材料增材制造研究与应用现状

增材制造是基于离散堆积思想实现原型或产品零件的快速制造。作为三大材料之一的无机非金属材料在医疗、航天航空、汽车、建筑、工艺品等众多领域都具有无可比拟的巨大应用前景,为了能够快速制造形状任意复杂的器件,无机非金属材料的增材制造成为当下研究的热点。从增材制造技术类型、材料等方面详细阐述国内外无机非金属材料增材制造研究水平与发展状况,对比几种常用的无机非金属材料,重点是针对几种常见的陶瓷材料以及用于砂型铸造材料等成形特点及面临问题进行阐述,阐明了目前无机非金属材料增材制造存在的迫切需要解决的关键性问题,并深入分析了材料处理工艺、3DP/SLS/SLM三维成形工艺、后处理工艺对成形件的质量和性能的影响作用,最后对宝玉石材料的增材制造提出一些展望。     

金属粘结剂喷射增材制造技术发展与展望

目的 介绍了粘结剂喷射增材制造(BJAM)技术打印金属零件的发展历程、技术特点、打印材料和应用领域,重点分析了影响金属BJAM零件质量的主要因素,讨论了金属BJAM技术的研究重点.方法 归纳了金属BJAM技术的重要发展节点及现阶段技术的成熟度;总结了原材料、打印及烧结工艺参数对BJAM打印金属零件质量的影响规律;按材料种类讨论了BJAM打印金属零件的致密度、微观组织及力学性能.结论 通过分析金属BJAM技术可实现高效率、低成本制造金属零件,但仍存在烧结致密度低和收缩严重等问题,指出了改善铺粉质量、开发新型粘结剂和模拟预测烧结收缩等是金属BJAM技术未来发展的重点方向.     

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.     

浅谈增材制造相关技术及其发展

增材制造被认为是制造领域的一次重大技术突破，但与其相关的称谓有诸多种，本文阐述了增材制造的起源、特点、应用与发展等演变过程，指出概念归一。     

金属层状复合技术的研究现状与发展

主要介绍了生产金属层状复合材料的主要方法.爆炸复合、轧制复合、爆炸 轧制复合是当前金属层状复合板的主要生产方法;逆向凝固法和电磁连铸法具有很大的优势,将成为大批量、连续化生产金属层状复合板的主要方法.     

钨铜板材的研究现状与发展

针对致密度高、导热、导电性优异、热膨胀系数低的钨铜板材,就其性能要求、制备技术和研究状况进行系统全面的阐述,对比了制备高导、高强、高韧钨铜合金的各种技术,同时展望了高性能钨铜板材的发展前景.     

金属增材制造技术在航空领域的发展与应用

在现代社会里,金属增材的制造技术主要是以传统的去除成形以及受迫成形的完全不同概念而得到迅猛发展,因而其战略方向逐渐贴近于制造技术领域。而其代表性的高能束性质的流增材制已在航空领域的各项研究和应用中广泛化,在制造科技飞速跃进的同时,也更加解放和提升了结构设计的思想,因而在金属增材制造技术的实行中,两者的互促必将对未来的航空飞行制造技术的发展和应用产生深远意义。