2026年7月1日，一项对航空大型构件制造具有里程碑意义的行业标准正式落地实施——由中国焊接协会焊接设备分会专家工作委员会组织编制、多家高校和科研院所参与的《金属零件定向能量沉积增材制造》技术标准在全国范围内正式执行。该标准的实施填补了中国在DED（定向能量沉积）增材制造领域标准化工作的空白，为航空大型钛合金、高温合金结构件的增材制造提供了技术规范和质量控制依据。
标准编制的背景与核心内容
定向能量沉积增材制造（DED）是金属增材制造的三大主流技术路线之一，区别于LPBF（激光粉末床熔融）和EBM（电子束熔化），DED技术通过将金属粉末或丝材送入高能量束（激光、电子束或电弧）的聚焦区域逐层熔化沉积，特别适合制造大型、超大型金属结构件以及进行零件修复再制造。然而，由于DED技术涉及的热力学过程极为复杂——熔池温度梯度可达数千摄氏度/毫米、冷却速率在102-104K/s之间——工艺参数的微小波动都可能导致零件内部出现气孔、微裂纹、未熔合等缺陷。此次实施的标准从材料要求、工艺规范、检测方法、质量验收等多个维度对DED制造进行了系统性规范，涵盖了钛合金、镍基高温合金、不锈钢、模具钢等多种工程材料的DED工艺参数范围和质量控制要求。
航空领域的迫切需求
航空制造业对DED标准的迫切需求，源于大型结构件增材制造在航空航天领域的爆炸性增长。以国产大飞机C919为例，其钛合金大型框梁结构件的传统制造方式为锻造+数控加工，材料利用率仅10-15%，制造周期长达3-6个月。采用DED技术后，零件可以近净成形，材料利用率提升至50-70%，制造周期压缩至4-8周。然而，由于缺乏统一的行业标准，各家航空制造企业在DED工艺参数、质量检测标准、验收规范等方面各自为政，导致产品的互换性和可追溯性难以保证。新标准的实施将有效解决这一问题，为DED技术在航空大型构件制造中的大规模应用铺平道路。
参与编制的主要单位与技术支持
据了解，该标准由中国焊接协会焊接设备分会专家工作委员会组织编制，参与编制的单位包括北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、南京航空航天大学等国内增材制造领域的一流高校，以及中国商飞、中航工业、中国航发等航空制造骨干企业。编制过程中，工作组充分借鉴了国际标准ISO/ASTM 52920和ASTM F3187等DED技术规范框架，结合中国航空制造业的实际技术水平和产业需求，形成了具有中国特色的DED标准体系。标准草案经过多轮专家评审和公开征求意见，最终获得中国焊接协会批准发布。
对DED增材制造产业链的影响
新标准的实施将对中国DED增材制造产业链产生深远影响。从设备端看，DED设备制造商需要按照标准要求调整设备的技术指标和校准规范，确保设备输出的能量密度、送粉/送丝速度、保护气体流量等核心参数在标准推荐的范围内可稳定控制。从材料端看，DED专用金属粉末和丝材的粒度分布、化学成分、流动性和氧含量等指标将受到更严格的约束，有助于提升国产DED耗材的一致性和可靠性。从应用端看，航空制造企业在采用DED工艺时将有一个明确的技术参考框架，降低了工艺开发的风险和成本。据行业机构预测，随着该标准的实施，中国DED增材制造在航空领域的应用规模将在2027年实现翻倍增长。
DED标准与其它增材制造标准的协同
值得注意的是，DED标准的实施并非孤立事件。近年来中国增材制造标准化工作正在全面加速——广东已发布激光选区熔化、光固化等五项团体标准，国家层面也在积极推进增材制造标准体系建设。此次DED标准的出台，与已发布的LPBF工艺标准、材料标准和后处理标准等形成了相互配套的标准体系，为中国从「增材制造大国」向「增材制造强国」的跨越提供了关键的制度基础设施支撑。
DED标准的国际比较与中国特色
对比国际DED标准体系，此次中国发布的DED标准既借鉴了ISO/ASTM国际标准的框架结构，又在多个方面体现了中国航空制造业的独特需求。国际上，ISO/ASTM 52920主要规定了DED工艺的一般原则和术语，ASTM F3187则聚焦于钛合金DED工艺的具体要求。中国标准在此基础上增加了对常用DED设备的光路系统校准、送粉/送丝速率标定和熔池温度闭环控制等核心参数的要求——这些参数直接影响航空零件的力学性能一致性和批次稳定性。在质量验收方面，中国标准还引入了基于数字孪生的过程仿真验证要求——DED零件生产前需进行全流程热力耦合数值模拟，预测残余应力分布和变形量，并根据仿真结果优化扫描策略和沉积路径。这一「仿真驱动制造」的标准化要求在全球DED标准体系中尚属首创。在检测标准方面，草案要求DED航空零件必须同时进行工业CT无损检测、超声波相控阵检测和基于逐层视觉监测的在线质量控制三重验证，以确保零件内部不存在任何超过0.1毫米的气孔、裂纹或未熔合缺陷。这种多维度、多层次的质量控制体系，反映了中国航空制造业对DED零件「零缺陷」的极致追求。随着DED标准的实施，中国增材制造标准体系正在从「以国际标准为参照」向「以自主创新为基础」的模式转型。
来源：中国焊接协会