突破飞机、发动机材料激光增材制造缺陷、组织、力学性能控制关键技术，掌握粉末设计与制备技术，制定材料、工艺、检测标准，建立工艺、性能数据库和冶金图谱，掌握零件产品质量控制技术，制定零件产品技术标准。在产品增材制造质量控制技术、产品技术标准研究和零件充分考核验证的基础上，推进激光增材制造在航空、航天、船舶、核工业等重点制造领域的应用。至2035年，在航空领域普通金属激光增材制造全面量产应用；金属间化合物增材制造的组织-性能-变形控制技术全面突破，性能验证基本完成，功能考核部分完成，部分产品进入量产。铌-硅、陶瓷基材料增材制造物理冶金原理得到揭示，性能验证基本完成，部分产品开始装机应用。

基于分区扫描成形的激光增材制造工艺（a）、（b）分区扫描轨迹规划；（c）增材制造毛坯。

2035年发展路线图

l 重点产品

（1）飞机：

①钛合金框梁重要承力结构；

②超高强度钢起落架外筒；

③钛合金、铝合金格栅点阵复杂结构。

（2）发动机：

①航空发动机燃油喷嘴类零件；

②航空发动机涡流器、叶片类零件；

③航空发动机控制、附件壳体类零件；

④航空发动机机匣、轴承座类承力零件；

⑤航空发动机整体叶盘/机匣类承力零件。

2035年航空领域激光增材制造技术发展路线图

l关键共性技术

（1）激光选区熔化用高品质粉末成分设计与制备技术

激光增材制造成形制件的组织与铸件、塑性成形件具有显著差别，为获得相当的性能水平，通常需要对材料成分进行设计调整，即开发适合增材制造的专用材料。为获得良好的成形工艺性、优良的制件内部和外部质量，激光选区熔化增材制造工艺对所采用的粉末原材料的质量，如粉末的球形度、空心粉率、气体含量、夹杂率、粒径分布、流动性等，均提出严格的要求。加之所采用的材料为了提高力学性能，均采用特殊的成分体系，导致其液态和固态塑性加工性能较差。这些都增加了高品质粉末制备的挑战性。

（2）激光增材制造的缺陷控制和组织性能改善技术

飞机、发动机优良的综合性能的获得，通常以牺牲材料的热加工性为代价。用于燃油喷嘴、涡流器等零件的高温合金、钛合金、铝合金、马氏体不锈钢等材料，在凝固过程中，发生裂纹的倾向性普遍较高，容易导致制件报废，或严重降低制件的可靠性。对于钛合金的增材制造，产生气孔的概率很高。增材制造采用逐层堆积，如工艺参数选取不合适，容易在层间产生未熔合或熔合不充分等缺陷。飞机重要承力结构，要求长寿命、抗疲劳、高可靠。发动机热端部件还对持久、蠕变等性能提出了要求，这就要求对增材制造的组织形态进行严格的控制。因此，需要通过工艺优化及合适的后续处理，防止缺陷产生、获得优良组织，保证制件性能。由于工艺参数的调整，对于不同性质缺陷的产生、组织形态和力学性能的变化等所产生的影响十分复杂，最优的工艺窗口可能很窄，必须经过实质上的一个多目标优化过程才可能确定。

（3）复杂结构精确成形的增材制造应力变形控制技术