商国强 刘霞 张晓泳 甘雪萍∗

（1中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙 410083；2中国航发北京航空材料研究院，北京 100095；3北京航天新立科技有限公司，北京 100039）

1 钛合金增材制造技术

增材制造（Additive Manufacturing,AM）也称3D打印，是融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术，以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用金属材料、非金属材料及医用生物材料，按挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积[1-3]，制造出实体物品的制造技术。和传统的对原材料去除-切削、组装的加工模式不同，其是一种“自下而上”、通过材料累加的制造方法，是从无到有，这使得过去受传统制造方式约束而无法实现的复杂结构件制造变为可能[4-6]。

近二十年来，AM技术取得了快速发展，“快速成型”（Rapid Prototyping）、“三维打印”（3D Printing）、“实体自由制造”（Solid Free-form Fabrication）等各种叫法从不同侧面表达了这一技术的特点。基于不同的分类原则和理解方式，其内涵仍在不断深化，外延也在不断扩展。

钛合金激光快速成形技术（Laser Rapid Forming,LRF）是在快速原型技术和大功率激光熔覆技术基础上发展起来的一项新型快速制造技术，于1995年在美国第一次被提出，其在零件缺陷修复、钛合金和高温合金等难变形或复杂零件的近净成形制造中得到了推广应用[7]。

钛合金激光快速成形技术以钛合金粉末为原料，通过激光熔化/快速凝固逐层沉积“生长制造”，由零件CAD模型一步完成全致密、高性能钛合金结构件的“近净成形制造”[8]。图1为钛合金激光成形系统示意图。其具有加工周期短、制造成本低、柔性高、综合性能优异等特点，有望为航空航天领域的一些制造技术难题提供新的解决途径[9]。……