国家标准计划《增材制造 粉末床熔融铝合金》由 TC243（全国有色金属标准化技术委员会）归口，TC243SC4（全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会）执行 ，主管部门为中国有色金属工业协会。

主要起草单位 中车工业研究院有限公司 、广东省科学院新材料研究所 、宁波众远新材料科技有限公司 、西北工业大学 、西安铂力特增材技术股份有限公司 、沈阳飞机工业(集团)有限公司 、中国航天科工集团三十一研究所 、西安国宏天易智能科技有限公司 、中南大学 、江西宝航新材料有限公司 、西安增材制造国家研究院有限公司 、北京科技大学 、华中科技大学 、中机新材料研究院(郑州)有限公司 、联维科技（东莞）有限公司 、香港科技大学（广州） 、广东省科学院工业分析检测中心 、上海航天精密机械研究所 、上海交通大学 。

面对航空、航天、轨道交通等领域高端装备关键零部件对结构轻量化的迫切需求，世界各国纷纷将“轻质高强材料+结构优化设计”作为本世纪先进制造发展的主题。

铝合金激光增材制造技术正在成为解决该领域复杂轻量化构件成形难题的有效手段。

例如，以探月、火星探测、空间站建设等为代表我国航天事业正蓬勃发展，铝合金激光增材制造较好地满足了航天领域对材质轻量化、结构镂空轻量化及高性能的迫切需求，因而成为下一代运载火箭、卫星等核心零部件成形的关键技术。

因此，该技术在航空航天、轨道交通、武器装备等领域的高端装备中具有广阔的应用前景，成为世界各国的潮流，且占有广阔的市场空间，愈来愈多的高端装备设计师愿意采用增材制造思维从设计端驱动基于功能角度设计零部件，随着增材制造技术发展和市场的成熟，大量铝合金零部件将采用增材制造技术，满足高性能、轻量化、低成本、短周期、节能减排等要求。

近年来，中共、国务院印发《国家标准化发展纲要》和《“十四五”信息化和工业化深度融合发展的规划通知》中明确要求要加强关键技术领域标准研究，健全科技成果转化为标准的机制，缩短新技术、新工艺、新材料、新方法标准研制周期，加快成果转化应用步伐。

增强先进制造产业链供应链自控能力，补短板、锻长板，加速推进先进制造技术高质量发展和标准化体系建设。

《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》明确将增材制造和高性能稀土铝合金等技术列为优先发展领域。

发展激光增材制造技术，也是贯彻习近平时代中国特色社会主义思想，建立健全低碳绿色循环经济，贯彻新的发展理念和新格局的重要体现。

《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》明确指出开展增材制造标准领航行动，研制专用材料、工艺和设备、测试方法等标准，规范和引领产业发展。

《“十四五”循环经济发展规划》中提到要推广应用无损检测、增材制造、柔性加工等再制造共性关键技术。

《“十四五”智能制造发展规划》、《国家智能制造标准体系建设指南》中都明确提出要发展增材制造、超精密加工、近净成形等先进工艺技术，突破智能制造关键核心技术，建立增材制造暴力模型数据质量及处理要求、工艺知识库的建立和分类、材料、制件等通用技术标准。

《工业领域碳达峰实施方案》中明确围绕新一代信息技术、生物技术、新材料、高端装备等战略性产业，打造低碳转型效果明显的先进制造业集群，到2025年，一体化压铸成形、无模制造、异质材料焊接、轻质高强合金轻量化、激光热处理等先进近净成形工艺技术实现产业化应用。

增材制造具有独特的成形、控形优势，使其与航天器构件制造的需求之间表现出高度的契合性。

与传统热加工和冷加工方法相比，增材制造具有：形状复杂度高、轻量化拓扑优化自由度高、组织细小且力学性能优异等显著特征。

这些特征主要源于粉末床熔融增材制造技术采用了高能激光束、细小光斑、快速选区扫描和多层累加效果，产生微小熔池以及高温度梯度和冷却速度，最终形成非平衡凝固组织和微细晶粒结构。

尽管上述特征在以简单零件形状、粗放加工以及普通力学性能为要求的低端制造时代，可能尚难以受到重视。

然而，随着精密复杂结构、轻量化镂空减重设计、高强度铝合金为目标的航天器需求与发展，这些特征却逐步成为了不可或缺的独特优势。

其主要表现有：①与航天器精密复杂结构的高契合性-整体一次性成形。

增材制造通过灵活的三维结构降维制造能力，较好地解决了传统复杂结构通过焊接加工导致大量焊点性能不稳定问题；②与航天器轻量化制造的高契合性-拓扑优化结构成形。

航天器的轻量化包括两个部分，材料轻量化与结构轻量化；③增材制造铝合金具有良好经济市场前景。

增材制造作为世界范围内先进制造业最具代表性的颠覆性技术，已被认为是未来高端制造业能够技术引领，创造高附加值产品的核心制造技术。

因此，我国航空航天若要取得长足发展，就必须要在3D打印专用高强度铝合金成分设计与结构件一体化成形技术取得自主创新与突破。

一方面，解决航空装备增材制造高强铝合金材料的设计和制备问题，另一方面能够进一步通过应用验证和标准规范建立，搭建起新一代航空装备用增材制造高强铝合金材料-工艺体系和性能数据库，从而进一步降低航空飞行器零件的结构重量，提升飞行器性能。

本标准的制定是为了建立激光选区熔化成形铝合金制件连续生产（性能已知或可预测）的信心提供必要条件，系统的建立了制件在制造、装配、测试等环节通用技术要求、质量保证轨道和交货准备等。

本标准将为激光选区熔化成形铝合金制件的原材料采购商、供应商、生产商及应用方提供增材制造工艺所需的技术规范起指引作用，且所用的其他制件现有或变更的标准供以参考。

该标准可用来表征激光选区熔化成形铝合金制件的性能，是未来标准单一或单一类别制件标准的起点，对金属增材制造系统及其生产的零件性能具有重要意义。

、范围 本标准规定了增材制造AlSi7Mg、AlSi10Mg和AlMgSc铝合金制件（简称“制件”）通用技术要求（原材料、制件成分、基板、供应态、外形尺寸、热处理制度、力学性能、表面质量、内部质量、制件尺寸、工艺与质量控制、批次稳定性控制、包装、贮存及交货等。实现规范、指导激光粉末床熔融铝合金制件的制备和工程应用，填补了国内增材制造铝合金制件的标准化指引空白。 2、主要技术内容 2.1原材料 2.1.1化学成分 制件的原材料化学成分应符合增材制造用铝合金粉中的化学成分规定。 2.2成形制件 2.2.1化学成分 制件的化学成分应符合增材制造用铝合金粉中的化学成分规定。 2.2.2基材的选择 基材的选用应符合铝合金板材或锻件的通用标准。 2.2.3制造方法和供应状态 制件的制造方法应为激光粉末床熔融成形工艺方法，供应状态可分为沉积态、去应力退火态或热等静压态。 2.2.4外形尺寸 不需要进行机加工的制件外形和尺寸应符合供需双方会签的设计图样规定，厚度公差按（-0.1mm，0.1mm）。需要进行机加工的毛坯件应留有加工余量，加工余量应由供需双方协商决定。 2.2.5热处理制度 AlSi7Mg热处理：(200～300)℃±10℃，保温（1～2）h，空气冷却。 AlSi10Mg热处理：(150～300)℃±10℃，保温（2～6）h，空气冷却。 AlMgSc热处理：（280~350）±10℃，保温（4~10）h，空气冷却。 热等静压处理：（280~350）±10℃，150-180MPa，保温（2~4）h，炉冷到100℃，空气冷却。 2.2.6 致密度 制件的致密度应不小于99%。 2.2.7力学性能 经热处理后，制件各取向的室温力学性能应符合：AlSi7Mg制件抗拉强度≥240MPa，屈服强度≥180MPa，延伸率≥8%。AlSi10Mg制件抗拉强度≥260MPa，屈服强度≥190MPa，延伸率≥8%。AlMgSc制件抗拉强度≥510MPa，屈服强度≥480MPa，延伸率≥8%。 2.2.8表面质量 制件表面质量一般为Ⅱ级要求。即： a) 制件表面应清理干净，不应有缺损、掉块、毛刺、飞边等缺陷。 b) 制件非加工表面不允许有表面污染；若制件需要机加工，允许存在不超过机加工余量范围内，经过机加工可以完全去除的表面污染。 2.2.9 X射线和CT检验 2.2.10标志 制件的批（次）号、制件号应标在零件图样或制件图样指定的位置上。若禁止打钢印时，应用专用油墨打橡皮印，或挂（贴）标签。 2.2.11其它要求 经科研、试制确定的主导工艺应有固定的工艺作业指导书，并严格执行，不能随意更改，主导工艺的更改需征得需方同意方可实施。重大工艺和重大设备的更改，需要重新组织鉴定。 3、检验规则 3.1组批规则 制件应成批提交验收，每批制件应由同一批的粉体、同一次成形和同一热处理炉的制件组成。 3.2检验项目及取样数量 3.3检验结果的判定及复验规则 3.4检验方法 3.4.1化学成分 原材料氧元素测定按GB/T 11261的规定进行，其他元素化学成分测定按GB/T 20975的规定进行。 3.4.2粒度 原材料粒度组成测定按GB/T 1480的规定进行，粒度分布测定分别和GB/T 19077的规定进行。 3.4.3室温拉伸性能 室温拉伸试验按GB/T 228进行。 3.4.4疲劳性能 疲劳性能按HB 5287的要求进行。 3.4.5断裂韧度 面应变断裂韧度KIC试验按GB/T 4161进行。 3.4.6疲劳裂纹扩展速率 疲劳裂纹扩展性能试验方法按GB/T 6398的规定进行。 3.4.7表面质量 表面质量用目视检验和荧光渗透检验，荧光渗透检验按GJB 2367A的规定进行。表面粗糙度检验按GB/T 6060.1的规定，用标块对比法进行。 3.4.8内部质量 内部质量用X射线进行检验，X射线检验按GJB 1187A的规定进行。 3.4.9尺寸检验 尺寸检验方法根据供需双方协商进行。 4、交货准备 4.1包装、运输、贮存 4.2质量证明书