增材制造 激光粉末床熔融金属成形件工业内窥镜检测图谱 编制说明

-2-《增材制造激光粉末床熔融金属成形件工业内窥镜检（征求意见稿）一、工作简况编号为20241713-T-604。项目由中国机械工业联合会提出，全国增材制造标准化技术委员会（SAC/TC562）和全国2.主要工作过程委员会（以下简称“分委会”）组织召开了标准起草工作启动会，来自北京动力机械研究所、无锡市检验检测认证研究院、中国核动力研究设计西安增材制造国家研究院有限公司、上海航天精密机械研究所、西安航天发动机有限公司、中国科学院金属研究所、安泰天龙钨钼科技有限公司（钢研集团旗下）、宁夏东方钽业股份有限公司、上海空间推进研究所、北京卫星制造厂有限公司、中科智能（无锡）科技有限公司、深圳-3-参加了此次会议。会上，分委会秘书处向与会专家和代表介绍了标准的立项背景和过程，并结合前期各单位申请加入标准起草组情况，介绍了标准起草单位的暂定方案。随后标准牵头单位北京动力机械研究所相关人员就标准的范围、框架、术语定义等内容与参会专家进行了交流和讨论，同时，结合前期征集标准起草工作组情况，介绍了标准起草组的组（2）第一次讨论会会。来自北京动力机械研究、无锡市检验检测认证研究院、西安铂力特增材技术股份有限公司、中国航发北京航空材料研究院、西安增材制造国家研究院有限公司、南京师范大学、上海航天精密机械研究所、西安航天发动机有限公司、安泰天龙钨钼科技有限公司（钢研集团旗下）、宁夏东方钽业股份有限公司、上海空间推进研究所、上海航天设备制造总厂、泸州翰飞航天科技发展有限公司、深圳杰泰科技有限公司、北京表参加了本次讨论会。会议围绕标准草案修改稿，尤其是标准的框架结构及标准中应明确的内容进行了深入讨论，同时，会议上，各参编单位（3）第二次讨论会来自北京动力机械研究、无锡市检验检测认证研究院、西安铂力特增材技术股份有限公司、中国航发北京航空材料研究院、西安增材制造国家-4-安泰天龙钨钼科技有限公司（钢研集团旗下）、北京卫星制造厂有限公司、上海空间推进研究所、上海航天设备制造总厂、航天智造（上海）表参加了本次讨论会。会议主要围绕标准草案修改稿进行深入讨论，重点针对标准中的术语定义与表述进行了全面审议，并就图谱中各类缺陷的分类以及图片质量要求进行了专题探讨。最终，会议达成共识：一致通过了术语的修订内容，并对图谱的统一标准提出明确建议，即统一图（4）第三次讨论会来自北京动力机械研究、无锡市检验检测认证研究院、西安铂力特增材技术股份有限公司、中国航发北京航空材料研究院、西安增材制造国家上海空间推进研究所、上海航天设备制造总厂、南京师范大学、航天智造（上海）科技有限责任公司、深圳杰泰科技有限公司等增材制造相关标准草案修改稿展开了全方位、多层次的深入研讨。大家从行业规范、技术应用等多个维度，对标准内容完整性进行了全面审议，逐一核对条款细节，评估逻辑严谨性与实操可行性。经充分交流，明确后续需着重（6）征求意见讨论会-5-3.主要参编单位和工作组成员及其所做的工作等本标准负责起草单位为北京动力机械研究所，主要参编单位有无锡4.牵头单位简介本标准负责起草单位为北京动力机械研究所，隶属于中国航天科工第三研究院的飞航导弹动力装置专业研究所，以空天动力技术发展为方向，建成了完善的发动机自主设计研发体系，拥有了完备的发动机部件及系统加工装配检测生产线，形成了国内配套最为齐全和先进的吸气式发动机试验验证体系。拥有两个国家级重点实验室和新型空天动力系统及飞行器的国家级试验基地，是中国最大的航天动力产业之一。创造了武器装备建设史上多个辉煌的“第一”，共获得省部级奖项系认证，设有无损检测、理化检测、精密测量、计量检有近百台的高精尖检测设备，具有产品计量检定、尺寸检测、内部缺陷质量检测、材料成分分析能力等。北京动力机械研究所已有几十型号、上百种产品采用增材制造技术进行生产，工业内窥镜检测在激光粉末床熔融金属成形件：燃烧室、管路、进气道等十几种产品应用多年，具有多年的技术沉淀和应用经验，具备了开展本标北京动力机械研究所作为原国防科工局工业内窥镜检测培训基地，-6-具有从光学直杆内窥镜、视频内窥镜等多规格十几套设备的硬件基础，-7-二、标准编制原则和主要内容1.标准编制原则——注意标准内容的技术完整，结构合理、条理清晰、内容全面；——按照标准条文清楚、准确、相互协调的要求，内容尽可能简明——注重普适性、实用性和可操作性。2.标准主要内容2.1.1污渍：成形件后处理或储存等过程中因控制不当引入水、油、-8-描策略与能力分布不均、熔池动力学差异等原因，导致材料搭接过程控本部分定义根据实际图谱特征进行总结提炼。错位类缺陷指由于设备停机、振镜位置变化等原因，成形件某一部分相对于模型出现的几何本部分内容参照ISO/ASTM52948:2022(E)和ISO/DTR52905标准描述，由于工艺参数错误（层高、分层装置速度）、板材定位问题、粉末本部分粉末残留定义结合ISO/ASTM52948:2022(E激光粉末床熔融金属成形技术因为工艺的特殊性，与锻造、铸造等减材制造存在不同的制造特点，激光粉末床熔融金属成形过程为粉末再-9-烧结过程，又由于采用的激光粉末床熔融金属成形制造设备和成形工艺本图谱编制前期充分收集了国内增材制造优势单位的检测一线实例图片，并按材料谱系对工业内窥镜缺陷图谱及类型进行收集（具体收集情况见表1）。在整理过程中发现，工业内窥镜检测出的缺陷类型特征高温高强合金钴基、镍基高温合金等为代表，在高温环境下具有优异的综合性能。镍基高温合金在600℃以上仍可长期服役，钴基高温合金具有更为优异的抗氧化性能和抗热轻质高强韧材制造轻质高强韧合金主要包括铝合金和钛合并具备优异的强先进高性能增材制造先进高-10-钢性能钢的性能优异、体系丰富、等其他金属材料增材制造其他金属材料包括金属间化合物、高熵功能合金、铜合金图谱给出了激光粉末床熔融金属成形件工业内窥镜检测过程中存在的几类典型的缺欠图谱，分别为多余物、裂纹、未熔合、孔洞、错位、品中存在的由外部进入或内部产生的与产品规定状态不符合的物质，激2）裂纹-11-能由内部空洞或空隙发展而来，扩展至激光粉末床熔融金属成形件外表孔缺陷。可能由内部空洞或空隙发展而来，扩展至激光粉末床熔融金属4）机械损伤参照《机械工程名词第一分册》中机械损伤的定义，对于在激光粉锈蚀指的是在激光粉末床熔融金属成形件制成后，因受到周围环境中氧气、水分、酸碱物质等外物作用，金属材料发生氧化还原等化学反应，6）变色在激光粉末床熔融金属成形及后续使用过程中，由于过热、光照等因素影响，零件表面原本的颜色发生改变，这种现象被称为变色。如因-12-（类型）视向：0°（方向）射无（类型）镜（方向）射无光粉末床熔融金属成形件毛坯产品，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的无-13--14-光粉末床熔融金属成形件毛坯产品，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的无-15-粉末床熔融金属成形件毛坯产品去支撑处理后状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜无-16-粉末床熔融金属成形件毛坯状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特无-17-激光粉末床熔融金属成形件机加、焊接等后处理后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜通过吹气、擦拭、冲洗等方式可去除，且多余物材质与颜色与成形件本无-18-末床熔融金属成形件机械加工后状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有无-19-属成形件焊接后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特征如标准5.1.7图无-20-末床熔融金属成形件毛坯状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特征无形件毛坯状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实-21-工序后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品无无-22-熔融金属成形件机械加工工序后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检无-23-无状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检无-24-状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检如查看设备的运行设备记录，查看设备是否发生过停机故障；搭接棱多出现在与基板垂直方向；收缩纹通过与理论模型对比偏差可清晰发现，无-25--26-无金属成形件毛坯、机械加工、焊接等工序后状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检-27-无金属成形件毛坯、机械加工、焊接等工序后状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检-28-无融金属成形件毛坯、机械加工、焊接等工序后状态，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜-29-无加工或检测后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实无-30-坯、机械加工、焊接等工序后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特征-31-无坯、机械加工或焊接等工序后，检测人员按照工业内窥镜目视检测工艺规程采集。在实际产品检测过程检测到工业内窥镜检测图像具有的特征-32-无三、标准中涉及专利的情况四、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况本标准的发布将解决国内粉末床熔融金属成形件表面结构测量无标可依的问题，极大完善了增材制造测试方法标准体系，同时，为增材制造金属成形件的质量控制提供依据，有助于金属成形件的质量提升和增五、与国际、国外对比情况国外方面，ISO与ASTM联合发布了ISO/ASTM52948:2022(E)-33-《Additivemanufacturingfor—Non-destructivetestin光束粉末床熔融)或PBF-EB(电子束粉末床熔融)制造工艺中金属部件可能产生的缺陷进行分类并给出缺陷形成的原因，该标准给出了典型内部准不用于指导工业内窥镜检测，涉及增材制造的表面缺陷较少，标准中采用的金相图是微观组织的放大图，内窥镜采集图像为物体宏观图像，差异大，不能用于工业内窥镜开展增材制造激光粉末床熔融成形件表面质量检测时参考图谱；同时，粉末床熔融金属成形件表面缺陷与内部缺陷成因、分类有共同点也有差异性，在标准制定过程中对缺陷分类有部详细介绍了专门针对增材制造和复杂三维几何形状的无损检测方法，如荐相对应的无损检测技术，提高检测效率和准确性。该标准主要是针对内部缺陷进行了缺陷形成原因、缺陷形貌和对应检测方法的选择，不用于指导工业内窥镜开展增材制造激光粉末床熔融成形件表面质量检测，该标准中不涉及工业内窥镜参考图谱，对工业内窥镜检测增材制造成形件表面缺陷的指导性不强，本标准用于国内粉末床熔融金属成形件表面内窥镜检测，将作为ISO与ASTM标准延伸和补充，完善国内对粉末床熔融金属成形件测试方法标准体系。-34-国内方面，在工业内窥镜检测方面标准从设备要求到检测方法有：了内窥镜仪器主要功能、性能，不涉及到被检产品，本标准中使用的内该标准规定了工业内窥镜目视检测的方法原理、环境要求、人员要求、检测系统、检测、结果评价和检测报告。该标准不涉及内窥镜检测标准图谱的内容，该