科技导报

作者：谭黎明, 吕金, 张毅, 王子, 马鑫, 张海龙, 罗一苇, 王俊程, 苏捷, 文锦溶, 黄岚, 刘锋

单位：1中南大学粉末冶金研究院，长沙410083；2中南大学粉末冶金全国重点实验室，长沙410083；3中国航发南方工业有限公司，株洲412002；4普利（宁波）新材料科技有限公司，宁波315000；

关键词：激光选区熔融,高温合金,粉末循环,热循环,粉末物理化学特性

基金：中国航发集团产学研合作项目(HFZL2022CXY029)

激光选区熔融（selective laser melting，SLM）作为金属增材制造（additive manufacturing, AM）技术的典型代表，凭借其逐层叠加、近净成形的特点，在航空航天、生物医疗及能源领域实现了复杂结构部件的定制化生产，推动了制造业的革新[1−3]。该技术通过高能激光束选择性熔化金属粉末床，逐层构建三维实体，突破了传统AM对几何复杂性的限制，尤其适用于高性能高温合金部件的制备[4−7]。例如，在航空发动机热端部件和燃气轮机叶片等耐高温场景中，镍基高温合金因优异的高温强度、抗氧化性及蠕变性能被广泛采用，而对于此类构型复杂的零件，SLM技术由于其高设计自由度和高精度的特点展现出显著优势[8−9]。然而，SLM过程中未熔化的粉末经历多次热循环、氧化及机械应力作用，导致其物理化学特性显著退化，包括粒径分布宽化、氧含量累积、卫星粉增多及流动性下降等现象，直接制约了粉末的循环利用率和工艺经济性[10]。AM过程中，粉末的循环使用可以通过筛分、混合、干燥等步骤实现，以提高材料利用率并降低生产成本，而回收再制粉则涉及对使用后的粉末进行回收、分类、预处理和净化等工艺，以确保其性能符合AM的要求。这2个阶段相辅相成，共同构成了高温合金粉末循环利用的技术体系。

来源：2025年第21期

《科技导报》期刊编辑部

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