于菁，王继杰，倪丁瑞，肖伯律，马宗义，潘兴龙

（1. 沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，沈阳 110036；2. 中国科学院金属研究所，沈阳 110016；3. 桂林狮达机电技术工程有限公司，广西 桂林 541004）

3D打印技术又被称作增材制造技术，自20世纪80年代出现以来，经过30多年的发展，逐渐成为先进制造领域的关键技术。这项技术先对零件进行三维分层处理，生成加工路径，然后用逐层叠加的制造方式成形。与传统制造方式相比，该技术具有成形速度快、材料利用率高、生产周期短等特点，被广泛应用在航空航天、医疗等领域[1—4]。其中，金属材料的增材制造技术发展尤为重要，将为铸、锻、焊工艺提供重要补充，为传统的零件设计与成形工艺提供了革新式的技术路线[5—7]。

按热源分类，金属3D打印主要分为激光、电子束和电弧等；按原材料分类，主要有粉末和丝材两类。目前，美国NASA Langley Research Center、Sciaky公司、Lockheed Martin公司以及国内一些科研院所对航空航天用钛合金等材料进行了大量研究[8]。与钛合金相比，目前对铝合金的3D打印研究相对较少，主要集中在 AlSi10Mg粉末的激光选区熔融(Laser selective melting, LSM)研究[9—11]。由于金属铝对激光的反射较强，损耗能量大，一般认为激光3D打印不适用于铝合金，而以电子束或电弧为热源则可避免这一问题[12]。

电子束熔丝沉积快速成形(Electron beam freeform fabrication, EBF3)是近年来兴起的一种以电子束为热源的新型增材制造技术，这种方法成形的金属内在质量好、成形速度快、残余应力小、材料成本及使用成本低、材料利用率高[13—17]。此外，与激光热源相比，金属材料对其反射可忽略不计，所以能量更高、更集中，因此，EBF3技术可望在钛、铝等活性金属零件的成形制造和结构维修中得到广泛应用[18]。……