金属3D打印技术在海洋零部件的应用研究

尚宏坤，崔西亮，刘文锋，毕显斌，张孟，徐洪军

(青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋高端仪器设备研发平台，山东 青岛 266235)

0 引言

海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，所以海洋仪器设备关键零部件对耐腐蚀的要求很高[1]。目前海洋领域应用最多的防腐金属材料为316L不锈钢、硬质氧化后的铝合金、钛合金等。海洋领域仪器设备的关键零部件以多品种小批量为最突出特点，其中通过普通机加工减材制造无法完成的高可靠性异构件也不在少数。适合海洋环境下耐腐蚀特点的金属3D打印技术在海洋舰船、海洋仪器设备及深海潜航器等的关键零部件上的应用颇具优势与前景[2]。

目前航天领域3D打印研究及应用案例较多，如航天529厂已实现3D打印产品多工艺、多结构在轨应用；航天一院发射的“千乘一号”卫星整星结构采用轻量化三维点阵结构，设计及制备周期缩短至1个月；上海交通大学、中国航发商用航空发动机有限责任公司、沈阳铸造研究所有限公司等也在3D打印工艺方面取得了一系列成果[3-4]。但海洋领域3D打印应用较少，研究金属3D打印成形工艺，建立金属3D打印技术的核心工艺数据库，将极大地降低产品的研发成本，缩短研发周期，提高产品质量与性能，增强工艺实现能力，使金属3D打印更好地服务、支撑于海洋仪器设备关键零部件的研发与应用，形成海洋领域新型制造体系。

1 技术及设备基础

金属增材制造(additive manufacturing, AM)，也称金属3D打印，作为战略性新兴产业，受到世界各国高度重视及积极推广。……