根据 3D Science Valley 的说法，航空航天增材制造需求的金属选择已扩展到包括铝合金、不锈钢、钛合金、镍基和铁基高温合金、铜合金和难熔合金。 据3D科学谷市场研究公司战略合作伙伴Ampower称，2022年增材制造金属材料全球销量约为6,852吨（约9.）。5亿欧元），预计到2027年市场将达到4.4%，年增长率为44%。20,000吨（约30亿欧元），其中镍基高温合金的年增长率约为37%，钛合金的年增长率约为28%。
本期通过摘录我国钛合金增材制造领域的实践与研究，3D科学谷和顾友将领略到钛合金3D打印的快速发展。
3D科学谷***
激光在室温下选择性熔化TC4钛合金
高温拉伸各向异性及断裂机理
作者： 焦泽辉， 于慧辰， 吴雪仁， 徐瑞达， 吴亮亮.
AECC北京航空材料研究所先进高温结构材料重点实验室，航空材料测试与评价北京市重点实验室，中国航空发动机公司材料测试与评价重点实验室。
总结：增材制造的TC4钛合金在航空航天领域具有广泛的应用潜力。 拉伸性能是增材制造材料工程应用的重要评价指标。本工作系统研究了激光选择性熔化制备的TC4钛合金在室温和400 °C下的拉伸性能，研究了材料的拉伸各向异性规律和断裂机理，对比分析了TC4棒材、锻件和铸件的组织和性能。
结果表明：合金试样在水平方向上的抗拉强度比在垂直方向上的抗拉强度高50 MPa以上，塑性和弹性模量无显著差异; 垂直面与水平面微观结构特性的差异是抗拉强度各向异性的主要原因，垂直面柱状晶粒结构中的晶界数明显少于水平面内细等轴结构中的晶界数，削弱了位错运动的障碍。
TC4钛合金不同工艺的拉伸性能对比分析表明，TC4钛合金在室温和400°C下的传统工艺中的拉伸性能水平可以达到甚至优于TC4钛合金，但试样在400°C时垂直方向的抗拉强度低于国外相关锻造数据。
等离子弧+交流辅助电弧增材制造
钛合金的显微组织与性能
作者： 沈磊， 黄建兴， 刘光银， 于淑荣， 丁凡， 宋敏.
兰州理工大学 2兰州理工大学省部联合成立的有色金属先进加工与循环利用国家重点实验室3大连船舶重工集团***
摘要：以等离子弧为热源，采用交流辅助法对钛合金进行逐层熔断增材制造，研究了外加交流电流对增材件组织和性能的影响，用高速相机观察了外加交流电流对液滴尺寸和液滴跃迁的影响; 测量了叠层形貌的粗糙度，观察了叠层的微观组织和显微硬度，分析了辅助交流电流对叠层压缩性能的影响。
结果表明：施加的交流电流会形成比较明显的交流电弧，促进等离子体电弧摆动，从而振荡熔池; 增材件的表面平整度和增材件的晶粒尺寸得到改善，晶粒尺寸随外辅AC的增加而减小，晶粒尺寸减小了434%.同时，施加的交流电流可以显着提高添加剂零件的硬度和塑性，当施加的交流电流为30A时，硬度为45415 hV，压缩应变为 0280%，硬度为406，无交流电流45 HV，压缩应变为0110%，压缩应变比提高2，无交流电流5次。
增材制造和锻造的 TC11 钛合金
激光焊接头的微观结构和力学性能
作者： 王萌， 张丽萍， 赵林宇， 吴军， 熊然， 孟永生， 李俊宏.
习航天动力机械***
摘要：使用增材制造方法制备大型航空航天部件往往受到加工效率和设备最大加工尺寸的限制，而增材制造与焊接相结合的复合材料制造技术的发展有望解决这一问题。 因此，开展了增材制造和锻造TC11钛合金的激光焊接试验，研究了增材制造TC11（TC11-AM）、锻造TC11（TC11-R）、TC11-AM和TC11-R三个接头的可焊性 TC11-R，进行了焊接接头的显微组织、硬度和拉伸试验，观察了拉伸试样的断裂形貌。
结果表明：三个接头的焊缝区域均未发现明显的气孔缺陷; 由于熔池温度梯度大，冷却速度快，焊缝组织为内部充满马氏体相的粗柱状晶粒。 三个接头的抗拉强度分别约为1 575、1 687 MPa和1 593 MPaTC11-R接头和TC11-AM TC11-AM接头的显微硬度在截面上呈高斯分布，硬度值分别为445 HV、31 HV和424 HV 6 HV由于接头不同区域结构的明显差异，TC11-AM TC11-R接头的显微硬度呈阶梯状分布，硬度值为432 HV 21 HV三个节理的拉伸试样均为韧性断裂，发现断裂面上存在大量凹痕。 通过比较接头的抗拉强度，可以看出TC11-AM TC11-R接头和TC11-AM TC11-AM接头具有良好的可焊性。
增材制造的钛飞机结构维修零件
力学性能的实验研究
刘世华， 张宝才， 谢随杰， 程宗辉， 张杰， 李海成.
国营芜湖机械厂2沈阳航空工业飞机设计研究院 3南京航空航天大学航空学院
摘要：通过对激光熔化钛合金飞机结构维修部件在增材制造选择性领域的相关性能的试验研究，全面评价了其工程应用的可行性。 将增材制造和传统机械加工的钛合金材料的力学性能与典型结构试件和飞机结构维修零件进行了比较。
结果表明：增材制造的钛合金材料在室温下具有出色的拉伸、剪切和冲击性能与钛合金板相比，各项力学性能的相对误差在10%以内; 与机械加工的典型结构相比，静强度的相对误差在5%以内，疲劳强度的最大相对误差为129%,钛合金增材制造的典型结构与机械加工典型结构的力学性能处于同一水平；钛合金增材制造飞机结构维修件的增强效果与高强度钢加工飞机结构维修件相当，甚至略胜一筹。 研究表明，增材制造的钛合金结构也可以满足飞机维修工程的基本要求。
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