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中国钛合金打印技术超越欧美:已能3D打印一架全钛金的歼20

中国钛合金打印技术超越欧美:已能3D打印一架全钛金的歼20

在世界各国航空材料中,钛合金是一种非常高大上的材料。这种材料具有重量轻,耐磨损,耐腐蚀,强度高,柔韧性强,可锻性好等几乎所有优点。当然,性能好自然价格贵,钛这种金属自然界含量并不算低,但是其采集与冶炼一直是一个难题。这也直接导致钛合金的价格居高不下。钛合金这种性能比铝强太多的金属一经面世就直接抢了高端飞行器的市场,无论是黑科技级别的试验性武器还是广为人知的各种民航客机都广泛使用了钛合金作为原料。

以美国上个世纪60年代由洛克西德·马丁公司臭鼬工厂研制生产的SR-71黑鸟超高速侦察机就是钛合金实用的极端例子。这种疯狂的飞机为了追求3马赫的极限速度拼了老命的使用了97%的钛合金金属,不由得感叹美帝的财大气粗。而现代战斗机越贴近现代就使用越多的钛合金材料。以F-4鬼怪为首的二代机平均使用钛合金材料零件占比4%,这个数字到达F-15之流的三代机就翻到了10%以上(米格-25这个变态除外),到了F-22这类四代机,为了全机身的隐形和高战斗巡航能力,其钛合金零件占比甚至高达40%以上。

中国钛合金打印技术超越欧美:已能3D打印一架全钛金的歼20

钛合金这种东西论广泛使用还是得属工业实力雄厚的俄罗斯人。无论是采用钛合金材料为耐压壳体的各种钛合金战斗潜艇,还是各种KGB和FSB使用的“电焊盔”阿尔金头盔,都是使用的钛合金作为主体材料。甚至苏联入侵阿富汗时期士兵发的6B-1系列防弹衣都是用12片钛合金防弹片作为防护主体的。

中国在上个世纪70年代就经过各方努力和西方各国在技术上的支持进行了国产钛合金武器的研制使用。中国最早的采用钛合金和硬铝合金做为主体的武器是空降兵部队使用的80式100mm迫击炮。常规的同口径迫击炮重量都已经突破75公斤级,而80式迫击炮的战斗全重仅为52公斤,分解之后三个人就可以扛着走。

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近年来随着3D技术的突破,中国在3D打印技术领域突飞猛进,尤其是在金属粉末激光成型技术中,中国更是走在世界前列。2013年,中国成功突破了飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术,也就是钛合金机件的3D打印。这种技术在2015年就进行了成功的工业化实践,并完成了超过15平方米级的平面化3D打印。这种级别的复杂零件打印已经成功的应用到诸如歼-20歼-31等大型飞机零件的制造上。与此同时,在世界范围内只有美国才拥有同等级的打印技术,且在规模上不如中国制造。

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