功能材料激光增材制造空航天增材制造技术与应用丛书国防工业出版社当当图书书籍_王迪_9787118142280

本书结合了作者团队多年在金属增材制造领域内的研究工作，首先系统介绍了功能材料激光增材制造及其应用：主要围绕选区激光熔融和激光定向能量沉积两种代表性工艺，总结了目前航空航天领域最受关注的前沿功能金属材料的成形及应用。其次，重点介绍了针对镍基高温合金、轻质铝合金、高强镁合金、高导热铜合金、难熔金属、高强铁基 / 钛基复合材料、三维功能梯度 / 异质材料等的制备工艺、最新研究进展与应用案例。最后，从材料、工艺、应用等方面介绍了航空航天功能金属增材制造技术的前沿与发展趋势。

本书可供从事机械工程、材料科学、航空航天等领域的科技工作者，相关领域的技术人员、大专院校师生及其有关的技术工人阅读和参考，也可作为高等院校学生的教学参考书。

前言

Preface

激光金属增材制造作为新一代信息技术与制造业深度融合的战略性支撑技术，正逐渐成为我国实施制造强国战略与科技前沿创新的关键组成部分。该技术融合高性能金属材料成形、激光物理机制、精密控制及数字化制造等交叉学科核心技术，突破了传统制造在复杂构件成形能力与材料利用率方面的技术瓶颈，尤其是在航空航天领域高价值关键部件的结构优化设计与高性能制造方面，展现出颠覆性的技术优势。

当前，我国航空航天装备体系正处于跨越式发展阶段，如新一代飞行器对关键金属构件提出了轻量化、抗疲劳、耐极端工况等复合性能指标，对金属材料的跨尺度组织调控与多功能性集成提出了更高需求。在此背景下，复杂结构一体化制造、功能集成设计、多物理场耦合形性调控等创新理念，正在引发制造范式的深刻变革。激光金属增材制造技术凭借独特的逐层累积制造特性，成功实现了从基础研究到工程化应用的重大跨越，逐步构建起航空航天复杂功能金属构件高效制造的技术体系。其中，激光粉末床熔融与激光定向能量沉积等金属增材工艺在提高功能金属构件致密度、实现形性精准调控与多材料功能集成方面取得了显著进展。

本书系统总结了作者团队近年来在航空航天领域功能金属激光增材制造技术方面的研究基础与工程实践经验，融合团队最新研究成果与典型应用案例，围绕高性能功能金属材料的成形制造、形性调控及典型应用展开详细论述。全书共 9 章，主要内容如下所述。

第 1 章为绪论，概述了航空航天领域对金属功能材料的性能需求，阐述金属增材制造在该领域的技术分类及重要意义。

第 2～8 章分别聚焦镍基高温合金、轻质铝合金、高强镁合金、高导热铜 / 铜合金、难熔金属钨和钽、高强金属基复合材料、三维功能梯度 / 异质材料等功能金属的增材制造、组织与性能调控方法及典型应用。

第 9 章围绕航空航天高性能构件需求，探讨金属增材制造在大型复杂部件、材料集成、多功能结构等方面的创新应用，包括数字孪生、4D 打印及修复技术，强调其在提升制造效率与自主可控能力方面的战略价值。

本书适用于从事金属材料、增材制造、航空航天制造等领域的研究人员、工程技术人员及相关专业研究生使用，同时也为推动我国高端制造领域技术进步、提升功能构件性能与制造效率提供了重要参考。希望本书的出版能为激光金属增材制造技术的持续发展注入新的动力，助力我国航空航天制造体系的自主可控与智能化跃升。作者希望本书给广大科研工作者提供参考的同时，能针对技术和内容共同交流以此取得突破。

在本书由华南理工大学王迪教授、韩昌骏教授、杨永强教授和刘林青博士，联合广东省科学院新材料研究所所闫星辰研究员、常成博士完成撰写。研究生李扬、李浩然、周龙、王鹏举、孙莉华、邹于金、郑品铸、王孟、邵家伟、唐涛分别参与了第 1～8 章的整理工作。本书也引用了团队的博士、硕士论文作为资料，包括周恒恒、邰志恒、邓国威、刘子欣、白玉超、吴世彪、蒋仁武、陈杰、欧运辉、朱勇强、冯永伟、韦雄棉、林育林、黄锦辉、胡伟南，在此对他们的贡献表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在一些疏漏和不妥之处，真诚欢迎广大读者批评指正。

作者

2025 年 8 月于广州

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