高速列车关键部件可打印

2月9日，记者从华中科技大学获悉，第三代同步辐射源高分辨率3D成像技术揭开了该校张海鸥团队“铸锻铣一体化金属3D打印”的未知秘密：微铸造和锻造铝合金的缺陷尺寸和数量明显低于传统电弧添加剂，显微组织细化，韧性指标明显提高。

近日，西南交通大学的吴圣川教授在金属加工领域的顶级杂志《材料加工技术》上发表了这项研究。

“这一结果表明‘铸锻铣一体化金属三维打印’在以高铁为代表的大型高端设备上具有巨大的潜力。”中铁三局青岛四方机车车辆有限公司副总工程师丁三三介绍，列车高速运行时，空气动力效应急剧恶化，对材料和结构可靠性的要求与现有技术有显著差异。“铸、锻、铣一体化金属3D打印”技术的独特优势，如基体纹理细密、韧性高，可为未来制造超高速、长寿命地面运输设备提供新的解决方案。

基于这项技术，张海鸥团队成功印制了时速600 km及以上磁悬浮列车悬浮架的关键支撑部件。目前正与吴胜川教授合作制造或修复高速列车铝合金齿轮箱，并合作开展受损车轴和铝合金结构的表面修复和结构完整性评估。

"材料内部损伤演化和定量表征是装备维修中的瓶颈技术."吴胜川说，长期以来，依靠破坏性试验和表面观察方法来推断材料的疲劳程度，在设计、制造和使用评估中很难准确量化。近十年来，同步辐射等先进光源突破了这项技术的瓶颈，为了解重大装备的服役过程提供了“超级显微镜”。