中航邁特收獲航空用戶3D打印TiAl粉末產(chǎn)品訂單

來源：中航邁特

導讀：TiAl金屬間化合物是迄今唯一能夠在600℃以上氧化環(huán)境長期使用的輕質金屬材料，其理論密度只有3.9g/cm3，不到鎳基高溫合金的1/2，對于實現(xiàn)航空航天零部件減重，具有重大意義。

近年來，美國通用電氣公司旗下Avio Aero公司使用高品質Ti4822鈦鋁粉末材料和電子束熔融（EBM）3D打印技術成功批量制造了GE9X發(fā)動機低壓渦輪葉片，這是世界航空發(fā)動機及航空材料研究領域的一大創(chuàng)舉，具有重大引領意義。該TiAl合金葉片，相比傳統(tǒng)鎳基合金輕50％左右，具有更加優(yōu)異的強度重量比，使整個低壓渦輪機的重量減少20％，同時將GE9X的推力提高了10％。其中，該企業(yè)采用了無坩堝電極感應氣霧化（EIGA）技術制造超高純凈的球形3D打印Ti4822粉末材料，這是項目成功的首要條件。

△GE9X發(fā)動機

△電子束熔融（EBM）3D打印

△采用EBM工藝制造的Ti4822鈦鋁葉片

技術引領   創(chuàng)新突破
TiAl金屬間化合物是世界上迄今唯一能夠在600℃以上氧化環(huán)境長期使用的輕質金屬材料，其理論密度只有3.9g/cm3，不到鎳基高溫合金的1/2，對于實現(xiàn)航空航天零部件減重，具有重大意義，是重要的國家戰(zhàn)略材料，歐美嚴格限制向我國出口。我國獨立自主開展高品質球形TiAl粉末材料制備及電子束（EBM）3D打印技術研究尤為重要。

△電極感應氣霧化（EIGA）制備Ti4822粉末工藝

中航邁特科研團隊針對TiAl合金脆性大、難加工以及3D打印工藝對粉末純凈度要求極高等特點，采用自主研發(fā)的無坩堝電極感應裝置熔煉TiAl合金棒料及超音速氣霧化噴嘴制備球形TiAl合金粉末，實現(xiàn)TiAl合金的無坩堝純凈熔煉，研制出高純凈度、高球形度的TiAl合金粉末產(chǎn)品，有效避免了水冷銅坩堝感應熔煉氣霧化工藝導液管陶瓷材料對TiAl合金的污染。

△Ti4822鈦鋁粉末形貌圖

中航邁特利用該制粉工藝技術已經(jīng)累計研制了超過15噸的Ti4822合金粉末產(chǎn)品，粉末純凈度高、球形度好，批次質量穩(wěn)定可靠，有力保障了我國商用航空發(fā)動機電子束（EBM）3D打印葉片研制的迫切需求。2021年伊始，中航邁特更是收獲了重要航空用戶3D打印TiAl粉末產(chǎn)品的訂單。

Ti4822鈦鋁粉末成分

Ti4822鈦鋁粉末物理性能

質量優(yōu)先  客戶至上
2020年，中航邁特聯(lián)合南京理工大學、無錫質檢院等高水平科研單位承擔了江蘇省重點研發(fā)計劃“增材制造用高性能TiAl合金粉體材料制備關鍵技術”項目�？蒲袌F隊經(jīng)過攻關，Ti4822鈦鋁粉末質量良好，經(jīng)電子束熔融（EBM）打印成形后，室溫及高溫力學性能優(yōu)良，達到了航空發(fā)動機低壓渦輪鈦鋁葉片的技術要求。

Ti4822鈦鋁粉末經(jīng)電子束熔融（EBM）力學性能

△Ti4822合金粉末3D打印試件

裝備要發(fā)展，材料要先行！中航邁特始終堅持材料創(chuàng)新驅動，快速制造服務，聯(lián)合上下游合作伙伴共同突破我國3D打印關鍵材料“卡脖子”難題，致力于為航空航天用戶提供自主可控的高品質材料產(chǎn)品。