无裂纹钨增材制造件

晶界拓扑止裂

通过晶界拓扑结构工程，在不预热、不合金化的条件下实现钨的激光粉床熔化增材制造，彻底消除晶间裂纹，力学性能媲美锻造材料。

Li, Mingshen · Renguang, Liu · Godfrey, Andy · Yiming, Niu · Shuyan, Zhong · Menghan, Ma · Yubin, Lan · Chen, Jinhan · Li, Kailun · 张文井 · 刘伟 · Huang, Xiaoxu · Gao, Huajian

Materials Today 2026

具体参数

致密度接

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技术优势

不加预热也不开裂

通过多循环局部重扫描引入低角度位错界，将凝固晶界重构为富含大二面角三叉晶界的曲折网络，裂纹尖端在三叉晶界处被钝化并触发位错塑性，从而彻底止裂。

性能直接对标锻造态

致密度接近100%，裂纹完全消除，力学性能指标与锻造钨相当，意味着增材制造的钨部件可以直接进入服役设计，无需借助热等静压等后处理来弥合缺陷。

应用场景

• 核聚变第一壁材料：无裂纹纯钨构件直接承受等离子体冲刷与高热负荷。
• 碳纤维复合材料增强体：可定制复杂钨骨架，取代传统粉末冶金钨渗铜工艺。
• 极端环境机械部件：直接打印无缺陷钨零件，省去热等静压或退火后处理。
• 精密仪器耐高温构件：锻造级性能的钨零件可近净成形，减少难加工材料的损耗。
• 高超声速飞行器热端部件：轻量化无裂纹钨构件可耐受气动加热，无需涂层保护。