中国粉体网讯1�?6日，东莞理工学院科研团队在中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪上，成功完成国内首例电弧熔丝增材制造原位打印试骋�/span>＋�/span>标志着我国在金屝�/span>3D打印原位观测与机理研究领域迈出了关键一步、�/span>

技术突破：仍�/span>“盲打”到实时观测

电弧熔丝增材制造技术因高效率、低成本、适用于大尺寸复杂构件制造等优势，在高端装备领域具有广阔应用前景。然而，该技术长期以来面临一个关键技术瓶颇�/span>——在逐点逐层的增材制造过程中，材料经历快速加热和冷却，多次反复热循环，其微观组织和应力状态会发生复杂变化。常规检测和表征实验中，研究人员只能看到变化的最终结果，无法了解具体变化过程，制约了工艺优化与性能提升、�/span>

东莞理工学院张丽娟教授团队经过两年多的努力，成功将增材制造设备与工程材料谱仪精准适配，构建了全球领先的增材制造原位研究平台。试验中，研究团队借助散裂中子源强大的穿透能力和高分辨率探测优势，创新性地实现了电弧熔丝增材制造过程中材料微观结构演化的实时、动态观测、�/span>

电弧熔丝增材制造技术解枏�/span>

电弧熔丝增材制造技术是一种基于离敢�/span>-堆积制造思想的先进制造技术。它通过三维设计软件建立零件的实体模型，以电弧作为成形热源将金属丝材熔化，按设定的成形路径堆积每一层片，采用逐层堆积的方式成形所需的三维实体零件、�/span>

根据热源及成形方式的不同，电弧熔丝增材制造技术主要分为三种：熔化极气体保护焊＇�/span>GMAW）增材制造技术、钨极惰性气体保护焊（GTAW）增材制造技术以及等离子弧焊（PAW）增材制造技术。每种技术各有特点，适用于不同的应用场景、�/span>

与传统制造技术相比，电弧熔丝增材制造具有设备及材料成本低，材料利用率高，沉积效率高，成形零件无尺寸限制等技术优势，能够快速实现大型、中等复杂航空构件的低成本、高效制造。该技术被欧洲航天局视为一种低能耗、可持续的绿色环保制造技术、�/span>

协同创新的胜�?/span>

本次突破性试验的成功是多方协同创新的结果。张丽娟教授团队攻克了原位打印与中子探测协同、极端环境下工艺稳定控制等多项设备和技术难题，并获得了散裂中子源工程材料谱仪团队的大力支持。双方在专用打印设备研制、试验方案设计、设备参数调试、中子探测数据校准等关键环节深入协作，为试验奠定重要基础、�/span>

这种“制�?表征”一体化的研究模式，打破了传统增材制造研究中“打印后检测”的局限，为精准揭示工�?结构-性能关联机制提供了直接的实验依据。此次试验为广东省重大应用基础研究项目“高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究”的课题三“超常凝固及固态相变行为与显微组织形成机理研究”的核心内容、�/span>

应用前景与未来展朚�/span>

本次试验成果将为大尺寸、高性能复杂构件的精准制造提供核心技术支撑，同时为我国增材制造技术从“经验优化”向“科学设计”转型奠定重要基础、�/span>

在航空航天领域，电弧熔丝增材制造技术已经成为大型、中等复杂铝合金构件整体成形的技术首选。国内外多个研究机构已经成功将该技术应用于飞机翼肋板、火箭燃料贮箱和舱段件等关键部件的制造。随着这项技术的成熟，它将为我国大飞机、航空发动机、新一代运载火箭等高端装备的发展提供强有力的技术支撑、�/span>

未来，张丽娟教授团队将继续深化与散裂中子源工程材料谱仪的合作，拓展原位表征在多材料增材制造、极端环境适配等方向的应用、�/span>

参考来源：

科技日报、东莞理工学院公众号、增材在线公众号

（中国粉体网编辑整理/留白（�/span>

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