国家标准计划《无损检测 金属增材制造制件无损检测方法选用通则》由 TC56（全国无损检测标准化技术委员会）归口 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 中国航发北京航空材料研究院 、上海材料研究所有限公司等 。

本标准主要针对定向能量沉积及粉末床熔融工艺成形的钛合金、铝合金、高温合金、钢等金属增材制造制件，对上述制件无损检测方法的选用给出指导。适用的制件状态包括成形态以及经后处理的最终状态，本标准不适用于金属增材制造制件成形过程中的在线检测。标准主要涉及的检测方法包括超声、X射线、工业CT、渗透、磁粉、涡流等。

金属增材制造技术是以合金粉末为原料，通过高功率激光/电子束原位冶金熔化并快速凝固逐层堆积，直接从零件数字模型一步完成全致密、高性能金属结构件的直接近净成形制造。

具有无需零件毛坯制备、无需锻压模具加工、材料利用率高、机加工量小、综合力学性能优异、生产制造周期短等优点。

近年来增材制造技术发展迅速，在航空飞机、发动机以及航天产品的制造中均显现出巨大的发展潜力，已成为实现复杂零件整体化和轻量化的新型制造技术。

国外已在航天火箭、航空飞机和发动机上实现了直接增材制造零件的应用。

F-22的全尺寸接头、内龙骨腹板，F-15的钛合金外挂架翼肋，F/A-18E/F飞机的推力拉梁、翼根吊环、带筋壁板等零部件，均采用了AeroMet公司的TC4钛合金激光增材制造构件。

GE采用SLM（激光选区熔化）技术为其下一代的GE Leap发动机生产燃油喷嘴并于2015年服役，目前已具备了每年产量100000个的制造能力；MTU公司采用SLM技术生产了PWll00GJM发动机的内窥镜轮毂。

英国Rolls-Royce公司与英国制造技术中心（MTC）合作，通过增材制造技术制备出了Trent xwb-97v发动机的前轴承腔以及内部的48个钛合金翼型，前轴承腔的直径达到了1.5米。

国内增材制造零件目前主要应用在航天飞行器及航空飞机机身上，所涉及的材料包括钛合金、铝合金、结构钢和不锈钢、高温合金等。

例如，采用选区熔化工艺成形的钛合金、铝合金点阵、格栅类零件用于航天器散热部件，采用定向能量沉积工艺成形的大型火箭支撑结构、某飞机框梁结构等钛合金构件用于火箭及重点型号飞机的承力部件。

由于航空发动机对材料及结构的使用要求极为苛刻，目前增材制造技术在航空发动机领域的应用仍处于型号研制和小批试制阶段，在已定型发动机中还未实现批产应用。

航发集团内部航材院、设计所、主机厂通过自主研究或与外部单位合作研究，正在开展涡轮气冷叶片、燃油喷嘴壳体、轴承壳体、支架和机匣等航空发动机零部件的增材制造研究。

核、兵器、船舶等领域也正在尝试采用增材制造技术制作大型、复杂构件，以解决传统铸锻工艺存在的制造周期长、成本高、原材料利用率低、复杂结构零部件制造困难等问题。

然而，在增材制造过程中，主要工艺参数、外部环境、熔池熔体状态的波动和变化、扫描填充轨迹的变换等不连续和不稳定，都可能在零件内部产生各种特殊的内部冶金缺陷，如层间及道间局部未熔合、孔隙、卷入性和析出性气孔、细微夹杂物、内部特殊裂纹等。

这些缺陷的存在势必影响制件的力学性能和使用寿命，采用无损检测手段保证此类缺陷的有效检出，是增材制造制件使用安全性的重要保障。

但目前国内在增材制造无损检测技术标准方面的发展程度远落后于国外，除航材院联合六大军工行业编写的联合军工行业标准EJ/QJ/HB/CB/WJ/SJ 30048-2019《金属熔融沉积增材制造制件超声检测方法》、无锡市检验检测认证研究院牵头制定的GB/T 43615-2023《增材制造 定向能量沉积金属成形件超声检测方法》和GB/T 44524-2024《增材制造 金属制件孔隙率 工业计算机层析成像（CT）检测方法》外，尚未发布增材制造制件无损检测相关的行业级及以上标准。

由于缺少专用的增材制造制件无损检测方法标准，导致目前的检测中往往参照常规锻件或铸件的检测方法。

大量的研究表明，增材制造制件的组织特征与锻件或铸件不同，力学性能及可能产生的缺陷等也存在着明显差异，例如在锻件中易产生缩松、夹杂（金属和非金属）、裂纹和折叠等缺陷，铸件中主要有空洞、裂纹、冷隔、夹杂等缺陷和成分偏析等，但增材制造制件的主要缺陷类型则为气孔、未熔合、裂纹和夹杂（金属）等。

上述差异导致增材制造制件检测方法的选择也与铸件、锻件有所不同，例如锻件内部缺陷一般只进行超声检测，铸件则进行射线检测，成品件表面质量通常采用荧光渗透检测保证。

但对于增材制造制件，本单位前期的大量研究发现，增材制造制件不同方向组织差异明显，缺陷特征也有所不同。

例如，对于采用定向能量沉积（DED）工艺成形的增材制造制件，其低倍组织沿熔融沉积方向为粗大的柱状晶，垂直于沉积方向则为搭接产生的粗晶与细晶相间的组织。

又如，对于采用激光选区熔化（SLM）工艺成形的制件，其内部缺陷很小，通常为几十微米，与锻件及定向能量沉积成形件差异较大，且SLM制件通常不进行后续机加工，要求直接在成形后的原始表面进行检测，其表面状态对于无损检测的实施具有一定影响。

增材制造制件的上述特征导致无损检测方法的选择及不同方法的实施要点与传统制件差异明显，常规金属制件的检测方法对于增材制造制件并不适用，照搬常规金属制件的检测方法必将带来检测结果的不准确，对制件的安全和可靠使用埋下隐患。

因此，亟需制定专用的增材制造制件无损检测方法标准，从而指导增材制造制件无损检测方法的选择和实施。

本文件适用于定向能量沉积及粉末床熔融工艺成形的钛合金、铝合金、高温合金、钢等金属增材制造制件无损检测方法的选用，适用的制件状态包括成形态以及经后处理的最终状态，本文件不适用于金属增材制造制件成形过程中的在线检测。其他金属增材制造制件无损检测方法的选择可参照使用。 标准的主要内容包括以下部分：1）范围；2）引用文件；3）术语和定义；4）金属增材制造制件的主要成形工艺及特点，以及成形工艺对无损检测的影响；5）金属增材制造制件中的典型缺陷；6）金属增材制造制件无损检测的一般要求；7）金属增材制造制件无损检测方法的选择，包括不同生命周期、不同类型缺陷及不同复杂程度制件检测方法的选择；8）金属增材制造制件无损检测方法实施要点，包括常用无损检测方法应用于金属增材制造制件时的特殊要求及技术要点等。

国家重点研发计划“核心基础零部件增材制造及其检测技术”