高速列車關鍵部件可以打印了 相關研究發表在《材料加工技術》上

2月9日記者從華中科技大學獲悉，第三代同步輻射光源高分辨三維成像技術揭開了該校張海鷗團隊“鑄鍛銑一體化金屬3D打印”不為人知的秘密：微鑄鍛鋁合金中缺陷尺寸和數量顯著低于傳統電弧增材，組織得到細化，韌性指標有明顯提升。

近期，西南交通大學吳圣川教授將這一研究發表在金屬加工領域頂級雜志《材料加工技術》上。

“這一結果表明‘鑄鍛銑一體化金屬3D打印’應用于以高鐵為代表的大型高端裝備中的巨大潛力。”中車青島四方機車車輛股份有限公司丁叁叁副總工程師介紹，當列車在高速行駛狀態下，空氣動力學作用急劇惡化，對材料及結構可靠性要求與既有技術顯著不同，“鑄鍛銑一體化金屬3D打印”技術所特有的組織通體細晶和基體高強韌等優勢，可為未來超高速、長壽命地面交通裝備制造提供全新方案。

基于該技術，張海鷗團隊成功打印出時速600公里及以上磁浮列車懸浮架關鍵支撐部件，目前正與吳圣川教授制造或修復更高速度的高速列車鋁合金齒輪箱，并合作開展損傷車軸和鋁合金結構的表面修復及結構完整性評價。

“材料內部損傷演化及定量表征是重大裝備服役中的瓶頸技術。”吳圣川說，長期以來，一直依賴于破壞性試驗和表面觀察方法推斷材料疲勞程度，設計、制造以及服役評估都難以準確定量。近十年來，以同步輻射光源為代表的先進光源，突破這一技術的瓶頸，為了解重大裝備的服役過程提供了“超級顯微鏡”。