摘要：结合高温合金激光增材制造技术的国内外研究现状，综述了高温合金粉末材料制备方法和回收再利用对粉末性能的影响规律，探讨了模拟计算技术在高温合金增材制造工艺和材料设计中的应用 ，总结了增材制造高温合金常见缺陷及优化方法 ，最后介绍了高温合金增材制造的国内外标准化进程

摘要：结合高温合金激光增材制造技术的国内外研究现状，综述了高温合金粉末材料制备方法和回收再利用对粉末性能的影响规律，探讨了模拟计算技术在高温合金增材制造工艺和材料设计中的应用 ，总结了增材制造高温合金常见缺陷及优化方法 ，最后介绍了高温合金增材制造的国内外标准化进程。

关键词： 高温合金 增材制造 粉末再利用 工艺优化 标准化

高温合金是一类通常以 Fe、Co、Ni 等为基体，同时添加多种强化元素，可承受高温和强机械载荷而不易发生形变的合金[1]。优异的耐高温、抗腐蚀和耐氧化性能使得高温合金被广泛应用于航空航天、能源以及石油天然气钻探等领域，常用于制作涡轮盘、发动机叶片、核反应堆结构件和反应器等关键部件。随着航空航天、核电等高温领域技术的不断发展，高温合金材料的需求量日益增加，复杂的工作环境对高温合金的服役性能和寿命要求也越来越严苛。与传统的铸造、锻压成型工艺相比，增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种先进的快速一体成型技术，其通过将计算机辅助设计的模型分解为多个片层，继而离散为线条，再利用智能化控制技术，使粉末材料按照设计路线逐层堆积而快速获得三维零件[2-3]。具有复杂构造的部件几乎都可以通过增材制造方法直接成型，尤其是高温合金等难熔金属构件，可以极大程度上节约原材料，防止材料浪费。增材制造技术根据成型原理可分为粘结剂喷射（BJT）、材料挤出（MEX）、材料喷射（MJ）、立体光固化（SLA）、薄材叠层（SHL）、定向能量沉积（DED）、粉末床熔融（PBF）七类[4]，其中定向能量沉积和粉末床熔融技术成熟度最高。相比于电弧和电子束增材制造，利用高能激光束作为热源进行快速成形具有效率高、生产成本低、成形精度高等明显优势，激光增材制造技术以激光熔覆及激光选区熔化应用最为广泛，在高温合金领域受到广泛关注。美国在高温合金增材制造领域一直处于引领地位。橡树岭国家实验室、麻省理工学院、斯坦福大学等在激光增材制造高温合金的基础研究方面取得了重要突破[5-7]。美国国家航空航天局（NASA）、GE、3D Systems 等也积极投入高温合金增材制造的研发应用工作[8-10]。例如：NASA 应用热力学建模和激光粉末床熔融开发了耐极端高温、延展性好、寿命长的 GRX-810 高温合金；GE 研发的 T901 涡轮轴发动机中大量增材制造零件的使用使其功率增加了 50%，油耗降低了 25%；在设备方面，3D Systems 公司 DMP Flex 350 系列激光增材制造设备（最大成型尺寸 275 mm×275 mm×420 mm、最小细节尺寸 200μm）可实现高温合金全天候生产，产品质量和可重复性高。德国、英国等欧洲国家也在高温合金增材制造领域取得了显著成果[11-12]。例如：德国马克斯·普朗克钢铁研究所提出利用凝固热力学和动力学导向解决激光粉末床熔融高温合金热裂问题的方法；英国牛津大学设计出了热稳定性优异的新型增材制造高温合金；德国 EOS 是目前世界上最大的 3D 打印公司，其 EOS M290 型（最大成型尺寸 250 mm×250 mm × 325 mm、最大扫描速度 7.0 m/s、最大激光功耗 8.5 kW）和 EOS M400-4 型（最大成型尺寸 400 mm×400 mm×400 mm、最大扫描速度 7.0 m/s、激光功耗 22 kW）激光粉末床熔融设备在高温合金增材制造中应用广泛 。我国在21世纪初开始研究增材制造技术，近年来发展迅速。众多高校、科研院所和企业等在高温合金增材制造技术、设备和应用方面进行了大量工作[13-15]，有力推动了其在航空航天和能源等领域的实际应用。例如：国家增材制造创新中心开发了高效、可精细控制的 RC 系列激光选区熔化设备，其成形腔压力为 0~30 mbar、成型精度为±0.1 mm、激光功率为 500 W（可选）；铂力特公司开发的智能产线管理系统 BLT-MES 可以实现增材制造过程的智能化管理，有利于推动金属增材制造的数字化进程。

本文结合高温合金激光增材制造技术的国内外研究现状，对高温合金粉末材料制备方法、过程工艺参数对合金性能的影响规律进行了总结，探讨了模拟计算技术在高温合金增材制造中的应用，并介绍了增材制造高温合金常见缺陷及优化方法，最后介绍了高温合金增材制造国内外的标准化进程。

01增材制造高温合金粉末

1.1 粉末制造方法

适于增材制造的合金粉末材料需要满足特定的物理和化学性质，如夹杂物少、球形度高、流动性好、氧含量低等，以便在增材制造过程中获得成分均匀的熔融和沉积层，保证最终产品的性能和质量。本部分主要对高温合金粉末制造方法和粉末基本特性进行介绍。

高温合金粉末材料通常具有高的熔点、良好的热稳定性和抗氧化性，以及优异的力学性能，按合金基体元素可分为镍基、钴基和铁基粉末。目前，制备合金粉末的主要方法有气体雾化（GA）、等离子旋转电极雾化（PERP）等，其中气体雾化是制备合金粉末最常用的方法。不同粒径的气体雾化高温合金粉末如图 1 所示[16]，该方法所制备粉末球形度总体较好，但存在一定数量的卫星粒子，随粉末尺寸增加球形度有所下降。现阶段气体雾化法对粒径低于 53 μm 的粉末收得率为 10%~30%[17]，存在细粉收得率低的问题，通过改变雾化工艺参数，可以在一定程度上控制粉末的粒度分布。

▲ 图1 气体雾化 TMP-5002 合金粉末的微观形貌

通常，随着雾化气体压力的增加和气体温度的升高[18-20]，粉末变得更加细小，细粉产率提升。热气雾化还可降低气体消耗量，降低生产成本，但随着雾化室内气体的循环，较高雾化温度下小颗粒碰撞概率增加，这会导致产生更多的卫星颗粒。同时在颗粒间力如范德华力等的作用下，细小粉末颗粒会发生团聚，使得流动性有所下降[21-22]。雾化器喷嘴型式也会影响气体和液滴之间的相互作用，从而影响粉末粒度分布。紧耦合雾化（CCA）喷嘴目前在气雾化设备中应用最多。Zerwas 等[23]对紧耦合雾化射流喷嘴和环形狭缝喷嘴进行对比研究发现，环形射流形式下金属粉末更为细小，随着喷雾聚集性的增加，粉末中片状颗粒减少。与气体雾化相比，等离子旋转电极雾化生产的粉末具有更低的氧含量、更高的球形度和表面光洁度，如图2所示[24]，且所制得的粉体以及最终成形件的孔隙率均较气体雾化的低，是制备实心球形合金粉体较为理想的方式之一。PERP 工艺原理为高速旋转的金属电极棒被等离子弧熔化，熔融金属在离心力作用下以液滴形态喷出，然后在腔室中快冷凝固成球形粉末[25]，该模式导致粉末粒径较粗，目标粉末收得率低，制造成本增加。通过增加电极棒转速、降低进给速率等方式可在一定程度上起到细化粉末的作用。近年来，我国在 PERP 装备研制和性能提升方面取得了较大进步，但与俄罗斯、美国等技术领先国家还存在一定差距 ，尤其是中小粒径金属粉末的 PREP 制备方面，高端设备和高品质粉末仍需依靠进口[25-26]。

▲ 图2 等离子旋转电极雾化 In718 合金粉末微观形貌

对于高温合金粉末，真空气体雾化可以有效降低氧含量。我国现行标准中，DB13T 5095-2019 对真空气雾化增材制造金属粉末的基本特征参数作了通用要求，如表1所示，可见粉末床熔融工艺要求合金粉末具有更高的球形度和更小的粒径范围。GB/T 43484-2023 对激光粉末床熔融常用高温合金粉末，包括 GH3536、GH4169、GH3625 和 GH4099 的化学成分作了具体规定，并按照产品应用领域划分对粒度分布、氧含量、松装密度等进行了要求。除常用的 GA 和 PREP 方法外，还有水雾化、等离子雾化等粉末制备方法，实际打印时可综合考虑生产成本、粉末流动性和团聚性之间的平衡效应等，根据供需双方的需求来选择粉末制备方式。

▲ 表1 真空气雾化增材制造用金属粉末基本特征参数

基于生产效率及成本等因素，目前增材制造用高温合金粉末仍主要采用气体雾化方法制备。针对各雾化方法普遍存在的细粉收得率不高的问题，还需不断优化改进雾化设备结构和粉末检验筛分方式，探索最佳制粉工艺参数，提高粉末质量和目标粉末收得率。

1.2 粉末回收和再利用

粉末成本是增材制造零件生产过程中最重要的费用之一，占据了制造成本的 10%~30%，据统计，常用的增材制造 In718 合金粉末的成本约为每千克90美元[27]。随着增材制造市场规模的不断增长，控制金属粉末生产成本至关重要。目前，各增材制造工艺的粉末利用率均较低，粉末床熔融工艺中体积分数 10%~20% 的粉末原料能够被熔化，定向能量沉积中体积分数约 50% 的粉末原料可被用于制造零件 ，粉末利用率相对较高[28]。近年来，增材制造工艺中的粉末回收再生得到广泛关注，通过粉末回收与再利用可以提高增材制造生产的经济性，减少粉末原料的消耗、降低成本。但随着使用次数的增加，粉末的物理和化学性质会有所改变，因此目前主要的粉末回收利用策略有两种，一是对单批粉末多次重复使用直至其性能无法满足增材制造要求，二是在满足粉末质量要求的前提下，将使用过的粉末与新的原始粉末合批使用。通常，影响合金粉末再利用的主要因素包括粉末成分、孔隙率、粉末球形度、流动性和粒径分布等[29-30]。研究表明，经多次粉末床熔融后 In718 合金粉末的氧含量普遍有所增加，说明粉末经使用后存在氧化现象[31-35]，通常表现为 Al、Ti 元素的氧化，这些氧化物会在颗粒表面形成斑块形貌，而 C、N 和 H 等元素的变化很小。熔池飞溅是造成粉末氧含量增加的原因之一[33]，通常激光能量输入越高飞溅程度越强。氧含量的增加也会在一定程度上增加合金粉末及成形件的孔隙率。此外，粉末再利用次数的增加使得高温合金粉末中值粒径增大，这是因为增材制造时细小粉末首先被消耗，且在多次重复使用过程中剩余颗粒会发生集聚。由于粉末粗化和熔融飞溅颗粒的再沉积，一些异形颗粒（如条形、长圆形、卫星团聚体和融合颗粒等）随之出现，导致粉末流动性也随着粉末再利用次数的增加变差[36]。针对以上问题，回收粉末再利用之前进行优化处理能够有效提高粉末质量。筛分过程能够去除较大的颗粒团聚物和烧结颗粒（细长颗粒不易被筛分去除），干燥过程则可以降低粉末湿度，从而使粉末粒度分布和流动性得到改善。Ardila 等[37]对选择性激光熔化 In718 粉末通过自主研发的方法进行回收，研究了所制备试样的微观结构和力学性能，结果表明在14次循环再利用后，经精细筛分（

样构建方向变化亦没有明显差异。Paccou 等[41]研究了50次粉末再利用对激光粉末床熔融 In 718 合金力学性能的影响，发现在相对较大的总应变下，合金疲劳寿命相差不大，而在相对较低的总应变下，再利用粉末样品的疲劳寿命略有缩短。

综上，高温合金粉末回收再利用是降低增材制造成本的有效途径之一 ，对每批次回收的粉末进行进一步加工可以增强其可打印性和成形质量。但目前关于高温合金增材制造粉末再利用的研究仍相对较少 ，且粉末再利用成形件的性能研究结论不一 ，不利于相关国家及国际标准的制定。

02增材制造参数的影响及数值模拟技术的应用

激光增材制造过程中，产品质量与工艺参数的选择密切相关。主要增材制造工艺参数包括激光功率、扫描策略、送粉速率、粉末层厚度等。这些参数的变化会直接影响高温合金的熔化、凝固过程以及成形件的组织结构和性能。通过调整增材制造过程工艺参数，可以实现对高温合金微观组织的精确控制，以优化其力学性能，如强度、硬度、抗疲劳性和蠕变性能等。研究人员已经对增材制造过程工艺参数的影响进行了诸多试验研究。激光功率和扫描速度是增材制造过程中对合金特性影响较大的参数。清华大学康进武团队[42]系统地研究了选择性激光熔化过程中激光功率和扫描速度之比，即线激光能量密度（0.1~0.3 J/mm）对 In718 合金微观结构、力学性能及变形行为的影响。研究发现在线激光能量密度为 0.2 J/mm 时，所得合金样品的孔隙最少，力学性能最好，其屈服强度为 775 MPa，极限抗拉强度为 1055 MPa，断后伸长率为 29.5%；线激光能量密度低于 0.2 J/mm 时，样品裂纹表面出现均匀分布的细小凹坑；细柱状晶和等轴晶的混合组织使得合金在保持较高塑性的同时强度也得到提高；但试样中均存在很大的残余应力，残余内应力引起的变形随着线激光能量密度的增加而增加。Zhu 等[43]采用激光立体成型技术制备了 In718 高温合金，研究了激光功率、激光束直径等参数对合金微观组织和力学性能的影响。随着激光功率和激光束直径的增加，温度梯度和冷却速率减小，合金二次枝晶间距和晶粒尺寸（平均宽度）增加，低冷却速率下能够形成连续分布的长链Laves 相；激光束直径 2 mm、激光功率 1000 W、扫描速率 1000 mm/min 条件下制备的 In718 高温合金屈服强度较高。

除了通过试验验证来进行工艺优化和质量控制外，模拟计算技术在高温合金增材制造的工艺和材料设计方面逐渐发挥着越来越重要的作用，能够大幅降低制造成本和生产周期，节省人力物力。通过模拟计算 ，可以预测不同工艺和成分下合金的组织演变、性能变化以及缺陷形成等，为材料设计和工艺选择提供理论依据。例如，利用机器学习（贝叶斯优化、BP 神经网络等）可以对工艺数据集进行训练来预测材料的目标属性，从而指导试验条件的选择，调整和优化生产工艺与合金成分。

Nie 等[44]利用 FEM 和随机分析耦合的多尺度模型对 In718 高温合金在激光增材制造凝固过程中的微观结构演变进行了模拟，在高冷却速率和低温度梯度生长速率比（G/R）下，较小的等轴枝晶臂间距有利于形成离散的 Laves 相。而在低冷却速率和高 G/R 下，较大的柱状枝晶臂间距通常会产生连续分布的粗 Laves 相，从而损害高温合金的力学性能。Xiao 等[45]将宏观尺度的传质传热模型与微观尺度的相场模型相结合，对镍基高温合金激光增材过程中的熔池温度、溶质动力学和 Nb 元素偏析行为进行了模拟和试验验证，他们发现在激光增材制造过程中，当温度梯度或凝固速率一定时，随冷却速率增加，枝晶内部的 Nb 含量增加；从熔池底部到顶部，一次枝晶间距和枝晶间 Nb 元素含量随冷却速率的增加而逐渐减少；可以通过调节激光参数和控制水冷改变熔池凝固条件来提高冷却速率，从而减少 Nb 偏析，抑制脆性 Laves 相的形成。Ravichander 等[46]建立了 In718 合金 SLM 工艺中激光功率、填充间距和扫描速度等最佳工艺参数的预测模型。采用人工神经网络建模并利用 LM 和 BP 算法对 In718 合金样品的高度（以样品高度来研究过程参数对尺寸精度的影响）和表面硬度进行了估算，模拟发现提高扫描速度和填充间距，合金表面硬度显著下降。中国科学院金属所李金国团队[47]利用 d 电子合金理论和 Thermal-Calc 进行热力学建模和合金成分设计，开发了一种无裂纹、高 γ' 相含量的镍基高温合金 ZGH451-1，并成功采用定向能量沉积进行了打印，验证了设计的合理性和可行性。通过控制 γ ′形成元素的组成和提高 Ta/Al 比，实现了狭窄的 γ ′ 相凝固区间、低溶质偏析以及 γ ′ 相的缓慢析出，这种方法在提高 γ' 相体积分数的同时，极大地降低了裂纹敏感性，使合金表现出良好的拉伸和蠕变性能。Tang 等[48]认为现有高温合金通常是为传统工艺所设计的，与增材制造工艺并不能完美匹配。他们采用计算建模和 ABD 方法设计了适用于增材制造的新型高性能镍基高温合金，结合凝固区间、应变时效开裂指数、强度、蠕变和相组成等指标预测得出具有所期望力学性能和抗蠕变水平的合金成分，通过选区激光熔化（SLM）对新型合金及两种常用传统高温合金 IN939，CM247LC 成型，并进行了性能对比。结果表明三种增材制造合金中均存在气孔缺陷；传统合金表面和内部裂纹都非常明显，而新设计的合金在增材制造后基本没有裂纹缺陷，这与其较窄的凝固范围和低固化开裂指数[49]有关，并且新型合金表现出良好的加工性、高温强度和延展性，但蠕变寿命低于 CM247LC 合金。Tamura 等[17]通过贝叶斯优化对 Ni-Co 基高温合金 TMP-5002（HGN200）的粉末制造过程进行了优化。结合高斯过程回归，通过三次迭代优化熔炼温度和气体压力等试验条件，成功确定了最优粉末制造方案（温度 1 650 ℃、压力 9.0 MPa），使粒径小于 53 μm 的粉末产量达到了 77.85%，有效降低了生产成本。

03增材制造高温合金常见缺陷及优化方法

尽管增材制造技术已在高温合金制备中得到广泛应用，但当前所制备的部件仍面临内应力过大、开裂敏感性高以及组织结构控制困难等问题。且金属增材制造产品缺陷具有全域分布、形态多样、尺寸跨度大和形成机制复杂等特点，典型的内部冶金缺陷包括孔隙、未熔合缺陷、裂纹等。这些缺陷均会对合金的力学性能和使用寿命产生不利影响，因此应采取相应的措施使其减少或消除。

通常认为，残余应力过大引起的裂纹是影响增材制造高温合金性能优化提升的最重要因素，因为裂纹可以迅速扩展从而导致材料突然失效，故而增材制造高温合金的残余应力和开裂行为研究引起了广泛关注。李毅[50]模拟研究了 Inconel 625 粉末成形过程中温度场和应力场的分布，利用模拟结果优化了 SLM 工艺参数，通过适当减小扫描间距、增加激光功率，采用扫描后快速二次扫描的方式使残余应力合理分布，加之后续 1200 ℃固溶 1 h +750 ℃时效 16 h 热处理，有效降低了 SLM 成形 Inconel 625 合金的残余应力。赵宇辉等[51]基于 Inconel 625 镍基高温合金激光增材制造循环加热和冷却引起的残余应力问题，提出四种应力控制方式，并进行了模拟验证。结果表明在扫描路线起点、终点及方向改变的转折点进行点加热，可以取得较好的应力控制效果；利用低功率激光对成形区周围或沿成形轨迹对基板背面进行扫光处理，将环境温度控制在 100~300 ℃区间也可有效降低应力。Guo 等[52]对增材制造过程中发生的开裂以及防止开裂的方法进行了系统介绍。改善增材制造高温合金部件性能最直接的方法是对参数直接进行设计优化来改变合金凝固行为；在基体粉末中添加稀土氧化物等纳米颗粒（如 Y2O3、TiC、WC 等）可起到明显强化效果；增材制造前对基体材料预热能够降低其与粉末打印层的温度梯度，改善结晶情况；在增材制造过程中对材料表面进行脉冲波激光照射，利用脉冲波能量来改变凝固条件能够改善成形件的微观结构和性能；还可以通过合理控制合金成分（如 γ ′相含量）、添加新元素（如 Ti、Co、Cr等）和去除不利元素（如 B、Zr、C 等）等方式进行新型高温合金设计。采用激光增材制造打印后未经处理的金属零件表面一般来说较为粗糙 ，通过提高粉末质量、优化工艺参数等可以取得一定改善效果，但不能完全解决激光增材制造零件表面精度达不到使用要求的问题，通常还需要进行磨削、热处理等后续精加工来提高打印部件的力学性能和表面质量。Nasralla 等[53]通过建立三维有限元模型模拟研究了机加工 In718 合金中的残余应力，采用 DOE 实验设计方法进行三维仿真，探讨了操作参数（切削速度、进给速率和切削深度）对部件表面粗糙度、显微硬度、诱导残余应力和腐蚀速率的影响，实验验证表明预测数据和测量数据具有良好的一致性。热处理是调整合金微观结构和力学性能、消除残余应力的重要手段之一。一方面，热处理能够有效改善增材制造逐层堆积方式产生的层间结合不良问题 ，修复可能产生的表面或内部缺陷，增强各层间的结合力。另一方面，合理的热处理工艺设计可以使高温合金内部发生元素扩散、相变和再结晶等过程，从而消除成分偏析，实现组织均匀化，提升合金性能。Emanuelli 等[54]采用激光粉末床熔融方法制备了 In718 高温合金，研究了不同后续热处理过程（均匀化退火、固溶退火和双重人工时效）对合金相变、微观结构演变和静态力学性能的影响。结果表明 ，合金热处理后均表现为强度上升、塑性下降。均匀化退火和固溶退火过程中由于发生了再结晶，合金中大部分缺陷消除，合金塑性有所回升。均匀化退火+固溶退火+双重人工时效处理后，Laves 相完全溶解，合金中出现了 δ 相，强化效果较好。高温合金增材制造作为一项前沿技术，在航空航天等高端制造领域展现出巨大潜力，虽然其可以成型复杂部件，但在合金优异性能和长期稳定性的实现方面尚存在一定挑战，其中缺陷问题不容忽视。需要通过多种方式，包括优化粉末原料制备与处理方法、合理设计扫描策略与成型工艺、加强后续处理等来有效缓解缺陷（表2）。近年来，原位传感技术在增材制造过程质量控制和缺陷检测中得到越来越多的应用[55-57]，如利用高速相机、红外相机和温度传感器等实时采集熔池形态和温度分布；利用激光三维扫描仪、声学传感器识别制造缺陷和零件内部特征等。引入先进的在线监测与反馈系统，实现增材制造过程的实时监控与工艺参数在线优化调整，也是提升成形件质量的关键。

▲ 表2 增材制造高温合金常见缺陷及优化方法

04高温合金增材制造标准化情况

随着我国经济转向高质量发展阶段，加强国家体系建设对标准化水平提出了更高的要求 。通过标准来助推增材制造产业发展成为广泛共识。在标准化内容方面，增材制造的标准化工作涵盖了从粉末原材料制备到最终产品应用的整个过程，包括对高温合金材料及成形件性能的评估和标准化，对增材制造工艺参数的选择和标准化，以及成形件质量控制和性能测试方法的标准化，以确保产品应用的可靠性和稳定性。

从全球范围来看，高温合金增材制造的标准化工作已经取得了一定的进展[58-60]。欧洲、美国等国家和地区在高温合金增材制造标准化方面处于领先地位。国际标准化组织（ISO）、美国材料试验协会（ASTM）以及欧盟标准化委员会（CEN）之间达成国际合作协议，共同制定了增材制造标准化路线，形成了高度统一的标准化制定实施格局。所制定的标准涵盖了通用要求、原材料选择、工艺设计、质量控制、性能测试、环境安全等多个方面，为高温合金增材制造的应用和推广提供了重要指导。

随着我国航空航天及高温合金材料行业的高速发展，科研院所对高温合金增材制造方向的支持和投入持续增加，高温合金增材制造的标准化工作也在积极推进中。2016 年，全国增材制造标准化技术委员会（TC562，对口 ISO/TC 261）成立，一系列相关标准和规范得以不断制定和更新，对增材制造行业起到规范化引领作用，促进了该领域的有序和高质量发展。TC562 目前现行标准 36 项，除本文第一部分提到的高温合金粉末相关标准外，还有增材制造成型工艺、性能测试及后处理工艺等相关标准，其中与高温合金相关的如表3所示。

▲ 表3 高温合金增材制造相关现行国家标准

我国相关的行业组织也制定了一系列关于高温合金增材制造的标准和规范。2023年，中国机械制造工艺协会批准实施了 T/CAMMT 47-2023、T/CAMMT 48-2023、T/CAMMT 50-2023 等增材制造团体标准，对粉末床熔融工艺制备的标准测试件、金属材料粉末床熔融主要工艺过程和关键部件鉴定，以及激光定向能量沉积金属轻量化特征结构承力件抗压性能评价方法作出规范要求，另外还有《增材制造激光粉末床熔融 GH3230 和 GH3536 高温合金技术规范》等数项在研标准。

同时，我国也积极参与国际标准化活动，推动增材制造技术的国际标准化进程，以不断提升国际竞争力。2021年10月我国在增材制造领域主导提出的首项国际标准 ISO/IEC 23510:2021 正式发布实施，我国自主提出的增材制造成形精度检测方法被纳入 ISO/ASTM 52902 :2023，为增材制造系统的定量和定性分析提供了重要的评估手段和依据，促进了该国际标准的优化完善[61]。

完善的标准化体系是确保高温合金增材制造产品质量和性能稳定性的重要支撑，随着增材制造技术的进步和应用领域的拓展，增材制造标准不断发展和完善，及时了解和掌握最新的标准动态对于推动高温合金增材制造技术的应用和产业化发展具有重要意义。

05结束语

高温合金作为航空航天、核能、军工等高端领域的重要材料，其性能直接关系到设备的可靠性和安全性。在高温合金增材制造领域，粉末制备技术的不断发展为高性能高温合金粉末原料的获得提供了多种途径；计算机模拟技术的不断优化为合金和增材制造工艺设计，以及成形件缺陷控制提供了有力支持。虽然近年来高温合金增材制造技术发展迅猛，但仍存在许多问题和挑战，如原材料细粉收得率低、增材制造成形件性能不佳、生产成本高等。未来应通过优化生产设备性能、完善制造及粉末回收再利用技术等进一步提升合金原料的利用效率，推动高温合金增材制造向高效、低成本和绿色制造方向发展。结合实际生产过程中成分、工艺、组织结构和性能的关系，充分发挥计算机模拟技术的作用，开发增材制造专用高性能高温合金。同时，加强国际交流与合作，共同推进高温合金增材制造技术的标准化进程，以为其持续健康发展提供保障。

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本文作者：王 杰，张经纶，张增海，鄂东梅，王玲玲，刘诗梦，战春鸣，张丕显，宋青竹，吴思炜

原文标题：高温合金增材制造工艺及标准化研究进展*

作者单位：1. 沈阳真空技术研究所有限公司；2. 中国钢研科技集团有限公司；3. 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

转载：真空聚焦

来源：特铸杂志