（终稿）利用石英石资源生产飞机发动机用硅铁铝钛合金材料新增项目可行性投资论证建议书.doc（最终版）

美国和中国开始采用这项技术激光快速成形技术的独特优点，为克服大型硅铁铝钛合金结构件传统制造技术缺点提供了条新途径，中国和美国在军工生产领域已经悄然采用。

年大型航空航天公司，如和研究的单位有四家年月日截止。

北京有色金属研究总院西北工业大学北京航空航天大学和海南清华鹏达新技术研究所代号。

项目背景湖北省大悟县具有高铁孝感北站交通优势，又有亿吨石英石资源优势，更有全国绿色能源示范县全国科技示范县两块金字招牌，应该位居孝感市前列才对，可是事实恰恰相反，大悟县经济明显落后于孝感市其他几个县市。

工业倒退到年大悟县开发区工业用地被商住用地所挤占硅光电工业园被协警查封扣押强占大悟县硅铁厂无端撤除，技术工人整体搬迁到新疆玛纳斯和伊犁，异地生产。

年凸显的大悟县硅产业雏形，荡然无存。

然而，矽門牌商标，礼山牌商标，在全国硅材料行业依然光彩夺目大悟炼硅技术依然享誉亚洲和欧美。

大飞机发动机制造业强势需求，硅基粉体陶瓷材料价格路走高。

基于石英石资源，而形成的硅铁铝钛氮化硅陶瓷单晶硅多晶硅系列产品，是国家十二五规划鼓励大力发展的新产业，也是飞机发动机核心材料，市场好，效益高，生态环保。

招商引资大力发展硅铁铝钛加工等传统技术制造这些大型复杂关键结构件，不仅需要大型铸锭熔铸与制坯万吨级以上液压锻造装备而且制造工序繁多工艺复杂。

大规格锻坯制备大型锻造模具加工零件后，加工余量很大材料利用率低般小于数控加工时间长制造成本高生产周期长，严重制约了大型结构件在先进工业及国防装备中的广泛应用，是公认的航空装备瓶颈制。

前苏联传统工艺，如下图采用激光立体成型增材制造技术。

高性能金属结构件激光熔化沉积近净成形制造技术。

利用快速原型制造的基本原理，以合金粉末或丝材为原材料，通过高载能激光束对金属原材料的逐层熔化堆积，直接由零件计算机模型步完成。

全致密高性能大型复杂金属零件的近净成形制造技术，是种具有创新性意义的全数字化短周期低成本先进增材制造新技术，在航空装备研制与生产中具有广阔的应用前景，年国家工信部单列重大专项基金予以支持产业化。

增材制造技术优势与传统制造技术锻压机械加工锻造焊接相比，具有以下突出优点。

高性能合金粉体材料，商机犹在，竞争优势尚存。

彭达领导的技术团队，经受了大悟县极端环境的十年考验，卧薪尝胆，意气风发，斗志昂扬，亟待做强做大硅产业„„特此项目建议，核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，飞机发动机增材制造技术方案采用硅铁铝钛合金粉体作为飞机发动机零部件的原材料。

硅铁铝钛合金材料具有密度低比强度高屈强比高耐蚀性及高温力学性能好等突出特点，在飞机工业装备中用量越来越大，而且主要被广泛用作各种机身加强框梁接头等飞机大型关键主承力结构件。

如波音公司和空客公司研制的第四代民用客机中硅铁铝钛合金用量已由第三代的不到上升到以上，第三代歼击机中硅铁铝钛合金结构件用量由的约增加到了苏的以上，而第四代歼击机中硅铁铝钛合金结构件用量已占机身结构总重量的，闪电，用料达到。

事实上，大型整体钛合金结构件用量的高低已成为衡量各国飞机等国防装备技术先进性的重要标志之。

美国新工艺，如下图硅钛合金具有特殊属性。

采用锻造机经悄然采用。

年大型航空航天公司，如和等已经有所应用。

其中波音公司就在其军民用的个平台上应用了多个增材制造的零件。

美国和大量采用。

同时也在维修领域也广泛使用。

在飞机发动机零件的加工过程中，不可避免常常因为各种原因形成的零件缺陷而导致报废，由于飞机关键零件对性能可靠性的要求极高，因此般不允许修复使用。

些大型零件的价格往往上百万元或数百万元，其报废导致的经济损失极为高昂。

更为要紧的是，有的关键零件的加工周期很长，重新制造将需要很长的时间，往往引起飞机研制进度拖延。

因此，如果有高性能修复技术能使这些零件起死回生，将是极有价值的。

符合标准年月有关增材制造技术的次国际会议上，批准了采用基于硅钛铝钒合金粉末，逐层熔融技术，增材制造的标准。

这是制订的第个增材制造材料标准。

硅钛合金材料依照标准进入产品市场。

二欧洲和美国成套设备美国公司是世界历史上第家掌握飞机硅铁铝钛合金结构件激，目的是生产高品质的金属零部件。

的解决方案是唯的大规模完全可编程的解决方案，可制造近净形零件，材料包括钛钽铬镍铁合金及其他高价值金属。

该解决方案结合了计算机辅助设计最先进的电子束焊接技术和添加剂分层处理，所制造的零件尺寸可以达到米米米英尺英尺英尺，而沉积速率般达到千克小时〜磅小时。

的解决方案也参与了美国国防部空军和洛克希德马丁公司的其他研发工作。

随着增材制造技术的开发，相应的制造设备开发工作也进展迅速。

目前有家欧洲公司提供基于合金粉末逐层熔融技术制造系统，家公司提供基于金属粉末直接能量沉积技术制造系统。

粉末逐层熔融制造系统的例子就是公司的直接合金激光烧结系统和公司的选择性激光熔化系统。

激光近无余量成形系统是直接能量沉积的例子。

三中国飞机发动机钛合金构件增材制造成套设备研制现状中国开展硅铁铝钛合金激光快速成形技术光快速成形技术并成功实现装机应用的单位但令人遗憾的是，由于受其激光快速成形工艺固有缺点的影响，其激光快速成形等钛合金构件，即使经过后续热等静压或开模锻造加工，零件材料的疲劳性能始终明显低于锻件水平，致使激光快速成形构件无法实现在飞机关键主承力结构件上应用，导致公司于年月宣布破产倒闭并入公司。

据网站年月日宣布，作为飞利浦服务工业公司的子公司，在美国宾夕法尼亚州立大学展示了其突破性的直接制造解决方案。

此次技术展示活动由国家添加剂制造创新研究院美国防部预先研究计划局和创新金属加工直接数字化沉积中心主办，时间为年月日，地点在宾夕法尼亚州立大学校园内的宾夕法尼亚斯塔特会议中心和工厂。

本次活动包括添加剂制造方面的最新突破实验室参观和演示。

的解决方案基于添加剂的制造原理，是应用研究实验室采用的关键技术快速反应能力可以方便地实现包括等各种难熔及等各种高活性高性能金属材料零件的材料制备和零件直接近净成形可根据零件的工作条件和性能要求，通过灵活改变局部激光熔化沉积材料的化学成分，实现多材料梯度复合高性金属的直接制造具有对构件设计与批量变化的高度柔性与快速反应能力。

美国和中国开始采用这项技术激光快速成形技术的独特优点，为克服大型硅铁铝钛合金结构件传统制造技术缺点提供了条新途径，中国和美国在军工生产领域已经悄然采用。

年大型航空航天公司，如和等已经有所应用。

其中波音公司就在其军民用的个平台上应用了多个增材制造的零件。

美国和大量采用。

同时也在维修领域也广泛使用。

在飞机发动机零件的加工过程中，不可避免常常因为各种原因形成的零件缺陷而导致报废，由于飞机关键零件对性能可靠性的要求极高，因此般不允许修复使用。

些大型零件的价格往往上百万元或数百万元，其报废导致的经济损失极为高昂。

更为要紧的是，有的关键零件的加工周期很长，重新制造将需要很长的时间，往往引起飞机研制进度拖延。

因此，如果有高性能修复技术能使这些零件起死回生，将是极有价值的。

符合标准年月有关增材制造技术的次国际会议上，批准了采用基于硅钛铝，综合力学性能优异零件的材料利用率高可比锻件提高倍以上机加工量小数控机加工时间短制造成本低生产制造周期短工艺与设备简单工序少而短具有高度柔性与超常快速反应能力可以方便地实现包括等各种难熔及等各种高活性高性能金属材料零件的材料制备和零件直接近净成形可根据零件的工作条件和性能要求，通过灵活改变局部激