為了方便大家理解，以下為視頻內容總結與精煉：

技術控可以仔細看看，裡面內容很多（還有f22相關）。
可能是因為時間緊張，語速非常快，講的也不是很細緻，但對於我們理工科畢業的來說，聽着很過癮，雖然本人技術小白。
有耐心的人，一定能挖出許多料。

怕有人沒耐心看，我做個內容提要。
1。2012年奧巴馬在卡內基梅隆大學，宣布創立美國“製造創新國家網絡”計劃，成立15個製造創新中心組成網絡，投資10億美元。經過5個多月的論證最後還是選了“增材製造”作為第一個中心的研究方向。
2。一個發動機葉盤，傳統工藝製造屬於“雕刻”，最後剩下來的只有7%。
3。f22鈦框，面積5.53平方米。3萬噸水壓機模鍛件能達到0.8平方米，8萬噸能達到4.5平方米。
4。傳統方法，鑄錠，制胚，模具，模鍛。舉例一個很小飛機框，寶鋼等溫鍛造，模具7千萬，分攤到每一個零件，模具費就有幾十萬。又舉例美國的一個飛機零件，壓成一個餅3噸，到最後加工完成只有144公斤，材料利用率不到5%。
5。用他的增材製造，材料利用率80%左右。
6。我們打印出的最大的整體結構件5平方米，美國做不了。
7。激光打印出的零件，超過或者等同於鍛件的性能，抗疲勞強度，比鍛件高32-53%，疲勞裂紋擴散速率降低一個數量級。常規性能和鍛件差不多，但高溫、持久、抗疲勞性能比鍛件好很多。
8。飛機起落架的超高強度鋼，用此方法抗疲勞強度可以比鍛件高20%。渦輪葉片用此方法900度疲勞強度可以比第二代單晶高40%。
9。應用方面，2005年開始，919是可以說的，其他的都不能說（涉及保密）。919，雙曲面窗框，只有歐洲有有家公司能做，周期2年，先付200萬美元模具費，而且零件非常貴。而我們55天就做好了，4大件，2件已經裝上了飛機。
10。翅膀根的受力件，我們做出來136公斤，鍛件1706公斤，節省材料90%+，節省了大量材料。10年，已經做完了性能測試，比鍛件還要好。
11。05年做出圖示零件（猜測是軍用飛機上所使用），需要5天，現在只要幾小時。
12。06年某飛機起落架的關鍵零部件，目前已經批生產，已經受2000多個起落。如果沒有這個技術，這個飛機就出不來，可能要推兩年。
13。某飛機上非常複雜的一個零件，鈦合金，一架飛機好幾個，現階段傳統技術無法做出來，國內三種方案去研究，兩三年不成功，後又去找國外。國外先說能做，看到圖紙以後，說做不了。我們臨危受命，去年5月19號開始，現在已經裝了很多架飛機。
14。某飛機零件原來鍛胚580公斤，我們做出來36公斤。580公斤鍛胚，我們沒有這麼大的鍛造裝備，鍛不透，性能都不合格。就算加工出來，內應力很大，變形、開裂，成品率非常低。
15。（吐槽f22），f22的機翼和機身連接件，超大超複雜的鈦合金構件，因為太複雜20、30萬噸的水壓機也做不出來。美國人就分成三個鑄件，然後熱等靜壓再焊接，鑄件的性能很差，但美國人沒辦法，f22就是這樣用的。（換了一個圖片）我們激光成型就可以直接加工出如圖示的這麼大的零件，這是一個整體（意思是不用分段鑄造然後焊接），上面站了一個人，大家可以看出它的尺度。他的性能比鍛件還好（意思是當然就甩鑄件幾條街了），可以毫不謙虛地說，這是迄今世界上性能最好的、結構最複雜的構件，美國人也只能是鑄造，鍛是不可能的，焊也不可能，因為焊出來的性能不行。這個已經通過了8000小時的疲勞試驗，一年多時間。就這個構件，鋁合金、鋼大家看看能不能做出來，更何況鈦合金。
16。我們發動機不行，心臟病，未來發動機就是一肚子的整體葉盤，葉片和盤子分開的重量太重。而我們現在可以葉片和盤子同時出來，而且葉片我們可以隨心所欲控制組織，讓它長成柱狀晶，他的高溫性能就很好，這裡我們讓它長成等柱晶，**疲勞度就很好，如果溫度再高，我們就可以換材料，它可以做到隨心所欲，一種零件可以用很多種材料來做（不知是在同一個零件上的不同部位，還是同一種零件用不同材料）。
17。我這裡面都沒說具體的零件名稱，牽涉到保密的大家都不要說，也不要拍照。我儘量做到沒有放（圖片）零件，只放毛胚，因為零件還是比較敏感。
18。這種加工方法，不能包打天下，適合難加工的、高性能的、貴的、別的方法做不出來的零件，優勢是成本、周期、性能，這個方面我們走到了美國人前面。
19。設備用的激光器都是進口，擔心被美國人卡脖子，希望國家在大功率激光器上重視。
20。5年前曾經和飛機總設計師聊天，說我們快速設計飛機，都是整體、大型、超長的結構，在2、3個月內就把飛機造出來，不開一套模具，不打一個鍛件，不做一個焊縫。也許有人認為這是個夢想，但實際上這已經不是夢想了，我們已經有這樣的潛力，只是目前能力有限。（這一段其實是欲言又止，應該是涉及保密，只好把能力藏着掖着了。這件事肯定在做，最近航空大爆發，絕對和他們這個技術有關。）



以下為各種相關背景資料：
鈦合金具有密度低、強度高、耐腐蝕等突出優點,在先進戰機、大型飛機、高推重比航空發動機及工業重型燃氣輪機等裝備中的用量越來越大例如,波音787大型客機中鈦合金結構件用量已超過機體結構重量的15%,美國第四代戰機F-22中鈦合金結構件用量更高達41%,高推比航空發動機中鈦合金用量達25%~40%。同時,為有效降低裝備結構重量、提高裝備性能、使用壽命和可靠性,飛機、航空發動機等裝備均需越來越多地採用鈦合金大型整體結構。事實上,大型整體鈦合金關鍵結構件用量的高低,已成為衡量現代飛機和航空發動機等重大裝備技術先進性的重要標誌之一。採用整體鍛造等傳統方法製造大型鈦合金結構件,工序長、工藝複雜,對製造技術和製造裝備的要求高,成形技術難度大,不僅需要萬噸級以上的重型液壓鍛造工業裝備、大規格鍛坯加工及大型鍛造模具製造,而且零件加工去除量大、數控加工時間長、材料利用率低、生產周期長、製造成本高(例如,美國F-22飛機中尺寸最大的Ti6Al4V鈦合金整體加強框,零件重量不足144 kg,而其毛坯模鍛件重達2796 kg,材料利用率不到4.90%,數控加工周期長達半年以上)。大型整體鈦合金關鍵結構件成形製造技術,被國內外公認為是對飛機、發動機、燃氣輪機等重大工業裝備研製與生產具有重要影響的核心關鍵製造技術之一

鈦合金結構件激光快速成形技術是以鈦合金粉末為原料,通過激光熔化/快速凝固逐層沉積“生長

製造”,由零件CAD模型一步完成全緻密、高性能鈦合金結構件的“近淨成形製造與整體鍛造

等傳統製造技術相比,具有以下特點:

1)無需大型鍛造工業裝備、大型鍛造模具製造及大規格鍛坯製備加工;

2)高性能鈦合金材料的製備與大型鈦合金零件的“近淨成形”一步完成;

3)零件機械加工餘量小、數控加工時間短、材料利用率高、生產周期短、製造成本低;

4)零件具有細小、均勻的激光“原位”冶金/快速凝固組織,綜合力學性能優異;

5)柔性高、響應快等。

該技術是一種“變革性”的數字化、先進“近淨成形”技術,為大型鈦合金結構件的低成本、短周期、近淨成形製造提供了一條新的技術途徑,在先進戰機、大型飛機、高推重比航空發動機、重型燃氣

輪機等重大工業裝備的研製生產中具有重要的應用前景。

2001年美國AeroMet公司開始為波音公司F/A-18E/F艦載聯合殲擊/攻擊機小批量試製發動機艙推力拉梁、機翼轉動摺疊接頭、翼梁、帶筋壁板等機翼鈦合金次承力結構件。2002年制定出了“Ti6Al4V鈦合金激光快速成形產品”宇航材料標準(ASM 4999)並於同年在世界上率先實現激光快速成形鈦合金次承力結構件在F/A-18等戰機上的驗證考核和裝機應用。然而,令人遺憾的是,由於未能有效解決激光快速成形大型鈦合金結構件內部質量和力學性能控制等關鍵技術難題,其激光快速成形Ti6Al4V等鈦合金結構件,即使再經熱等靜壓(HIP)、開模鍛造(open-die forging)等後續緻密化加工,其疲勞等關鍵力學性能仍然顯著低於鈦合金鍛件(如圖1所示[2],優於鑄件而低於鍛件),難以取代鍛件實現其在飛機主承力構件上的應用,AeroMet公司最終於2005年12月被迫停業關閉

在解決激光成形過程中零件嚴重“變形開裂”和內部缺陷和內部組織”控制等長期制約該技術發展的重大“瓶頸難題”上,除北京航空航天大學取得了可喜突破外,國內外迄今一直未能取得實質性進展,致使目前大型金屬構件激光快速成形技術研究在國際上落入“低潮”,國際上大部分從事激光快速成形技術研究的單位大多轉向零件“激光修復”領域,這種趨勢在今年三月美國激光學會(LIA)舉行的激光快速成形研討會上(LAM’2009)得到充分體現,激光修復成為與會全部24個報告的主要議題。

“十五”期間,北京航空航天大學與瀋陽飛機設計研究所等單位“產學研”緊密結合,突破了飛機鈦合金次承力結構件激光快速成形工藝及應用關鍵技術,構件疲勞、斷裂韌性等主要力學性能達到鈦合金模鍛件水平,2005年7月成功實現激光快速成形TA15鈦合金飛機角盒,TC4鈦合金飛機座椅支座及腹鰭接頭等4 種飛機鈦合金次承力結構件在3種飛機上的裝機應用,成為當時繼美國原AeroMet公司之後世界上第二個實現激光快速成形鈦合金結構件在飛機上實際裝機應用的研究團隊。

“十一五”期間,北京航空航天大學在飛機鈦合金大型整體主承力結構件激光快速成形工藝研究、工程化成套裝備研發與裝機應用關鍵技術攻關等方面取得了突破性進展[8],為有效解決激光快速成形鈦合金大型整體主承力結構件“變形開裂”預防、“凝固組織和內部缺陷”控制和“力學性能”優化等一直制約該技術發展的 “瓶頸難題”找到了一條新路,主要研究進展為:

1)提出原創性的“熱應力離散控制”新方法,為有效突破大型鈦合金主承力結構件激光快速成形過程零件嚴重翹曲變形與開裂“瓶頸難題”找到了一條新路,激光快速成形製造出了單件重量逾50~200 kg的多種大型整體鈦合金飛機關鍵結構件試驗件及迄今國內尺寸最大的大型整體鈦合金飛機主承



2)提出激光快速成形大型鈦合金主承力結構件凝固晶粒尺寸、晶粒形態和晶體取向主動控制新方法,實現了對零件凝固組織的主動控制

3)發明激光快速成形雙相鈦合金“特種熱處理”新工藝,獲得綜合力學性能優異的“特種雙態顯微組織”新形態 ,使激光快速成形鈦合金的綜合力學性能顯著提高,疲勞力紋擴展速率

降低一個數量級以上 為提高飛機等鈦合金主承力構件的使用安全性和損傷容限性能找到了一條新路。

4)初步突破激光快速成形TA15鈦合金大型結構件內部缺陷和內部質量控制及其無損檢驗關鍵技術,飛機構件綜合力學性能達到或超過鈦合金模鍛件,其中,缺口疲勞極限超過鈦合金模鍛件近50% 、高溫持久壽命較模鍛件提高4倍(在500℃/480 MPa試驗條件下的高溫持久壽命,鍛造TA15鈦合金為48.6 h,激光直接成形鈦合金長達235 h)、疲勞裂紋擴展抗力提高一個數量級

5)研製出了具有“原創”關鍵技術、迄今世界最大的飛機鈦合金大型結構件激光快速成形工程化成套裝備(零件激光熔化沉積真空腔尺寸達4000 mm×3000 mm×2000 mm),初步建立起全套飛機鈦合金大型整體主承力構件激光快速成形工藝規範和配套應用技術標準,研究成果已在飛機上得到應用。

同胞們，從J20到J31，中國航空即將迎來世界巔峰，所謂的趕超，是從工業母機開始的，讓我們繼續努力，開創前人未曾有過的，極其光榮偉大的事業！