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摘要
从增材制造技术的应用现状出发,概述了几种增材制造技术的特点和应用范围;介绍了典型的金属增材制造最新研究进展;考虑现有增材制件存在的固有缺陷、残余应力和裂纹等问题,总结了能有效改善成形增材制件质量的后处理工序;梳理了增材制件疲劳性能的影响因素,重点阐述了缺陷与增材制件疲劳损伤的关联性;探讨了增材制造技术广泛应用所涉及的关键技术;系统总结了金属增材制造技术在国内外轨道交通装备领域的应用现状。研究结果表明:由于热源和工艺参数不同,增材制造技术制备材料的组织特性和力学性能存在差异;增材制造的钛合金、铝合金以及其他前沿金属材料在轨道交通装备领域具有较好的应用前景;合理的后处理工艺可以有效控制缺陷的形成,消除残余应力,减少微裂纹;缺陷作为制约增材制造技术在制造行业应用的关键因素,研究其分布规律和探究其与疲劳性能的关系,对增材制件的疲劳性能评估有重要作用;从材料规范、成形精度、质量控制、生产效率、生产链以及无损检测技术等方面,综合增强增材制造关键技术自主创新性研发,有助于提升中国制造行业在国际上的竞争力;增材制造技术受到轨道交通行业的重视,并开始应用这种新型技术成形了金属结构件,但该技术的成熟应用仍面临许多问题,需要国内外学者进一步开展深入研究。
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单位牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
