近日，2019年中国先进技术转化应用大赛决赛及颁奖仪式在江西南昌隆重举行，顶立科技的“基于增材制造的某型燃气轮机导向叶片研发及应用示范”项目获大赛产业化类优胜奖。

中国先进技术转化应用大赛是由工业和信息化部、科技部、财政部、国防科工局、全国工商联等联合主办，从6月项目征集，到8月北京初赛，9月镇江、九江、新余、荥阳四地同步半决赛，直至11月南昌总决赛，历时5个多月。大赛项目涵盖新一代信息技术、先进材料、智能制造、新能源与节能环保、生物技术等六个重点领域，汇聚了全国30个省(自治区、直辖市)、14家中央企业和部分高校、科研院所、民营企业共1034个项目。工业和信息化部党组书记、部长苗圩，江西省委书记刘奇，中央军融办副主任王树年，国防科工局局长张克俭，全国工商联副主席黄荣及科技部、财政部等有关部委领导出席颁奖仪式并参观优秀项目展览。

顶立科技的“基于增材制造的某型燃气轮机导向叶片研发及应用示范”项目围绕激光选区熔化增材制造技术（SLM），以南方燃机某型导向叶片需求为牵引，通过攻克模型重构、成分分析、关键材料自主研制、增材制造及后处理工艺开发等关键技术，在国内首次实现了增材制造技术在燃机热端部件的装机应用。

★延伸阅读★

导向叶片是燃气轮机中工作负荷最重的核心部件，工作环境恶劣，报废量极高，由于没有设计图纸，材料体系不明，制造成本高、周期长等因素影响，国内燃气轮机制造单位使用的导向叶片长期依赖进口，顶立科技经过反复研究，采用增材制造逆向工程技术，攻克了导向叶片快速制造的技术难题，成功实现了自主研发与生产。

创新点 1：基于增材制造的逆向反推技术

1、采用用工业蓝光扫描确定导向叶片外轮廓，采用工业CT确定导向叶片内轮廓，采用三坐标测量拟合，模型去噪，确定导向叶片最终三维模型。

2、综合利用ICP、SEM与EDS等分析手段，对导向叶片进行表征和技术分析，从而得到导向叶片合金成分信息。

技术突破：复杂零件的快速重构技术、材料精准分析技术

创新点 2：高纯洁净粉末高温合金制备技术

纯净度与流动性是影响打印质量的关键要素，2016年，顶立科技自主研发的国内首台等离子旋转雾化制粉设备，攻克超高转速等离子旋转雾化制粉技术，解决导向叶片专用高温合金粉体材料纯度、粒度、缺陷、元素烧损等控制难题。

顶立科技创新采用柔性自密封高速旋转及微氧控制技术、装备自适应柔性控制与在线调控、修正技术、增材制造专用超洁净粉体制备工艺研究技术；生产所用粉末均达到氧含量小于100ppm，夹杂物1kg≤10颗、流动性＜15s/50g的航空标准要求。

技术突破：高性能、超洁净、高致密度、高球形度专用合金材料制备技术

同时，为实现对导向打印质量的全面把控，研发团队通过千百次工艺优化试验，得到最优的打印工艺参数，确保试验块内部不存在气孔、裂纹、未熔合等缺陷，打印构件致密度达到99.5%以上，采用去应力退火、固溶、时效处理等热处理制度，改善打印构件内部组织结构，提高构件疲劳/持久性能，采用工业CT探伤，打印件达到“无裂纹、无孔洞、无残留粉”的三无标准。

创新点3： 实现3D打印“控形控性”

1、SLM过程中晶粒定向长大控制技术

首次实现微米晶组织结构定向生长，使得增材制造零件兼顾锻件的室温性能，又具备铸件良好的高温性能。

2、热处理过程中α-Cr与碳化物析出控制技术

通过热处理工艺，在低温下让碳化物析出，在高温下提高Cr在Ni中的固溶度，同时抑制α-Cr的析出。α-Cr的析出减少，裂纹萌生源减少，晶粒也能进一步长大。

根据现场持续跟踪的数据显示，目前试验燃机已运行超过2000小时，孔探检测显示导向叶片运行良好，整体性能超铸件水平。

顶立科技首次实现了金属增材制造技术在燃气轮机热端部件的应用，实现关键零件国产化，突破了国外技术垄断和贸易壁垒，显著提高了设计效率，缩短了产品开发周期，对其他航空航天复杂构件的反求工程开发具有借鉴价值。