中航迈特“MT-K438-环形光”集成方案发布,高温合金3D打印再获突破

2026-03-19 13:31来源:中航迈特作者:

K438镍基高温合金因其优异的高温强度、抗氧化与抗腐蚀性能,被认为是航空发动机和燃气轮机热端部件的重要候选材料。然而,由于材料在激光增材制造快速熔凝过程中极易产生较大的热应力,导致裂纹敏感性高、工艺窗口窄,长期以来成为高温合金3D打印应用的重要技术瓶颈。

TCT ASIA 2026展会现场,中航迈特系统发布“MT-K438粉末+环形光LPBF工艺”集成解决方案,全面展示MT-K438材料在性能优化与环形光打印工艺领域的协同创新突破,特别在裂纹抑制等方面进展显著,为高温合金精密制造带去全新路径。

材料性能优化

高品质MT-K438材料性能持续突破

K438属于高合金化镍基高温合金,含有较高比例的铝、钛等γ'相形成元素,在激光粉末床熔融(LPBF)快速凝固条件下,材料内部会产生复杂的温度梯度与热应力场,使合金在凝固过程中极易产生热裂纹,影响零件结构完整性,打印构件内部容易出现裂纹、疏松等缺陷。针对高温合金打印裂纹敏感性高等上述难点,中航迈特材料研发团队持续开展合金成分设计与制粉工艺技术等优化研究,形成了具有良好增材制造适应性的MT-K438粉末材料体系。

MT-K438粉末采用真空感应气雾化AVI-VIGA设备制备,粉末球形度高、成分均匀,粒径分布集中在15–53 μm范围,氧含量控制在200 ppm以下,具备良好的流动性和铺粉稳定性,为后续成形组织调控与裂纹抑制提供了可靠基础,拥有优异的增材制造工艺适应性,为复杂热端构件的打印提供了重要材料支撑。

环形光LPBF工艺探索

进一步攻克裂纹难题,提升打印效率

针对材料打印过程中的热应力与熔池失稳等问题,中航迈特研究团队引入环形光束LPBF成形技术,在MT280设备上,通过可调光束整形模块,将传统70μm高斯光束转换为167μm环形光束,通过多轮次实验与仿真等多维度验证,系统对比了两种光斑成形MT-K438合金的效果,相同工艺下,环形光束展现出了更宽的工艺窗口,打印效果更好。

MT-K438环形光 金相组织

工艺研究表明,在成型K438材料过程中,环形光束成形时熔池流动更加稳定、飞溅现象显著减少、构件表面质量明显提升;同时,环形光束展现出更宽的工艺窗口,裂纹密度明显降低,在较高扫描速度条件下未观察到典型匙孔缺陷,并可适配更大层厚打印参数,有效提升增材制造效率,为裂纹敏感材料增材制造提供了全新新的技术路径。

以MT-K438高温合金材料为代表,在增材制造用难焊高温合金材料领域,中航迈特开展了系列研究,开发有 MT-IN939、MT-IN738、MT-M247 等系列综合性能优异的高温合金材料,并形成了系列材料设备融合创新打印参数包,成型验证产品综合性能优异,系列产品综合性能国内外行业领先。

3月17日—19日,TCT ASIA 2026 展会持续进行中,中航迈特期待您莅临7K15展位,亲见共洽。


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