西部大学科研成果 | 高温合金提供更轻更环保的航空航天引擎

摘要：西部大学的博士生Tahira Raza的研究为航空和航天发动机的环保节能开辟了全新的机会，她是世界上为数不多的研究粉末床添加剂制造零件焊接性的学者之一。这一关键性的技术一旦使用在飞机发动机和航空的相关应用中，…

西部大学的博士生Tahira Raza的研究为航空和航天发动机的环保节能开辟了全新的机会，她是世界上为数不多的研究粉末床添加剂制造零件焊接性的学者之一。这一关键性的技术一旦使用在飞机发动机和航空的相关应用中，将可以更快、更有效地制造更轻的材料。

西部大学博士生Tahira的研究

环保智能材料和生产工艺一直是航空航天工业的首要议题。激光基粉末床（L-PBF）作为铸造和锻造等其他制造方法的补充，引起了科研工作者和企业的极大的兴趣。而西部大学多年来，一直在进行这种制造方法的尖端研究。

Tahira Raza

简单地说，这个部件是用激光作为能量源熔化金属粉末而形成的。L-PBF的优点是，与其他方法相比，可以更有效地生产具有更复杂几何结构和更轻盈设计的产品。它耗费更少的材料和能源，更快、更环保。然而，为了使这种制造方法应用于航空航天工业，它必须满足工业界制定的极端质量标准。

对焊接性的研究

博士生Tahira Raza最近发表的论文，更加推进了西部大学关于金属增材制造，尤其是L-PBF制造718合金添加剂的科研。她研究了哪种工艺参数最适合这种制造方法，她也是第一个研究718合金构件焊接性的人。

–制造商希望能够将用L-PBF制造的小部件焊接在一起，以制造更大、更复杂的部件，例如飞机发动机部件。一个关键因素是焊接时材料将受到哪些影响，Tahira解释说，材料的反应方式不同，因此我们必须在最终产品中消除可能产生的缺陷。

–“在718合金粉末床法生产过程中形成的微观组织中，存在着会影响机械性能和可焊性的沉淀。当这些成分在焊接过程中重新熔化时，才可能发生裂纹。我已经研究过如何避免这些裂缝。”

在加拿大的进一步测试

Tahira在焊接前后对金属进行了不同类型的热处理。她在加拿大曼尼托巴大学（University of Manitoba）工作了三个月，用先进的电子显微镜分析了测试结果。试验表明，除其他因素的影响外，这种材料在不同的热处理后，焊接性有不同程度的恶化。当部件在焊接前进行热等静压（HIP）处理时，材料对开裂特别敏感。她还发现，焊接方向（与构件的构造方向相关）显著影响裂纹的形成。

–“使用粉末床添加剂制造的产品很难完全避免缺陷。但是，在完全控制缺陷发生的地点和方式的情况下，制造方法仍然可以与行业密切相关。”