輪到中國卡脖子了！該技術被列入禁止出口清單，美國3次求購遭拒

1

提到那些真正制約發展的核心技術，你的腦海中是否立刻浮現出光刻機、高端芯片以及航空發動機這些耳熟能詳的名字？

2

人們普遍認為，只有突破這些被反復提及的技術瓶頸，一個國家才能真正挺直脊梁，躋身全球科技強國之列。

3

然而，在公眾視線之外，中國已悄然掌握了一項令多國密切關注的戰略級制造技術。這項技術不僅打破了傳統工藝的邊界，更有可能重新定義高端金屬構件的生產方式。

4

這項顛覆性成果正是由華中科技大學張海鷗教授領銜團隊研發的“智能微鑄鍛銑復合制造技術”，它將增材制造與塑性成形深度融合，開創了金屬制造的新范式。

5

高端金屬制造的傳統困局

6

一件高性能金屬零件從無到有，往往需要經歷鑄造、鍛造和切削三大環節。首先通過高溫熔煉金屬，將其倒入模具形成粗略輪廓，這一過程稱為“鑄造”。

7

但鑄造成型的坯料內部組織松散，力學性能不足，如同未經揉捏的面團般脆弱。

8

為提升強度，必須借助萬噸水壓機或重錘進行反復鍛打，使晶粒細化、結構致密化，這個步驟就是“鍛造”。

9

最后再用高精度數控機床對表面進行銑削加工，去除多余材料，達到設計要求的幾何精度，完成最終定型。

10

整套流程耗時數月，投入巨大，且原材料利用率極低，有時不足三成，造成嚴重浪費。

11

隨后出現的金屬3D打印技術帶來了希望。該技術以逐層堆積的方式構建零件，理論上可實現任意復雜結構的一體化成形，極大縮短研發周期。

12

不過，這種工藝存在根本缺陷——僅有“鑄”的過程，缺乏“鍛”的強化機制。

13

打印出的部件雖外形精準，但內部常伴有微孔、裂紋等缺陷，導致其抗疲勞性和延展性遠低于鍛件標準。

14

對于飛行器、航天器這類對安全系數要求近乎苛刻的應用場景而言，這樣的質量隱患是完全不可接受的。

15

鑄鍛銑一體化的創新突破

16

多年來，國際學術界一直試圖解決3D打印無法同步鍛造的世界難題，卻始終未能取得實質性進展。

17

張海鷗團隊另辟蹊徑，提出一個極具想象力的構想：為何不能在增材的同時完成鍛造？

18

自2009年起，團隊開啟長達七年的技術攻關，終于在2016年成功制備出全球首批具備鍛態組織的3D打印金屬構件。

19

他們所實現的“鑄鍛銑一體化”技術，首次將微區鑄造、原位微鍛、精密銑削與在線打磨集成于同一裝備平臺。

20

具體操作中，采用電弧或等離子束作為熱源，高效熔化金屬絲材進行增材沉積，相當于微型化的連續鑄造過程。

21

關鍵在于，每當一層金屬尚未完全凝固之際，系統立即啟動高頻微鍛裝置施加局部壓力，實施“原位動態鍛造”。

22

這種“邊生長邊鍛造”的獨特模式產生了顯著效果。

23

高頻錘擊促使晶粒迅速破碎并重新排列，形成超細均勻的等軸晶組織，徹底消除氣孔與柱狀晶偏析問題。

24

經檢測，成品構件的致密度接近理論極限，其綜合力學性能不僅全面優于常規3D打印產品，甚至超越傳統模鍛件水平。

25

以往需依賴八萬噸自由鍛造壓機才能達成的組織致密化效果，如今僅用不到一噸的沖擊力即可實現，效率提升驚人。

26

技術賦能關鍵領域升級

27

這意味著我們不僅能快速制造出結構極其復雜的高性能零部件，還能確保其具備卓越的強度、韌性與服役可靠性。

28

目前，該技術已應用于新型隱身戰機項目，成功試制出鈦合金主承力接頭等核心組件。

29

在國產大型客機C919的研發進程中，已完成高強鋁合金機身承力框樣件的打印任務，并通過多輪專家評審驗收，具備工程化應用潛力。

30

此外，團隊還成功制備了航空發動機中的高溫合金機匣、鈦合金整體葉輪，以及適用于深海載人潛水器、核電反應堆壓力容器的關鍵鍛件。

31

原本需要數月甚至一年以上才能交付的傳統制造流程，現在可在一周內完成；同時因使用金屬絲材作為原料，材料利用率穩定在80%以上，大幅降低制造成本。

32

這項技術的誕生，不僅是制造效率的飛躍，更是國家戰略能力的重要躍升。

33

長期以來，我國在高端五軸聯動數控機床及先進成形裝備方面深受西方技術封鎖之苦。

34

而“鑄鍛銑一體化”技術從底層原理、控制系統到整機裝備，均擁有完全自主知識產權，擺脫了對外依賴。

35

2020年，該項成果通過國家級科技成果鑒定，專家組一致認定其整體技術水平處于國際領先地位。

36

鑒于其突出的戰略意義，該技術于2020年8月首次被納入《中國禁止出口限制出口技術目錄》，并在后續版本中持續保留，管控措施不斷加強。

37

據張海鷗教授透露，美國某頭部航空發動機制造商曾三次派代表前來洽談，愿支付高額費用引進相關設備，均被明確拒絕。

38

這一舉動釋放出強烈信號：這不是一項普通的可交易技術，而是關乎國家產業命脈與未來主導權的核心資產。

39

中國高端制造的創新邏輯

40

過去幾十年，全球化分工推動產業鏈高度專業化，每個環節都由特定國家或企業專精運營，形成一張覆蓋全球的協作網絡。

41

而“鑄鍛銑一體化”反其道而行之，追求的是全流程的高度集成與本地閉環控制。

42

它證明，通過原創性技術路徑，可以將原本分散、冗長、資源密集的傳統制造鏈，壓縮為一臺智能化設備內的緊湊流程。

43

這種由“分離”走向“融合”的趨勢，可能預示著下一代制造業的發展方向。

44

我們不必在所有既定賽道上盲目追趕。

45

與其在他人主導的體系中奮力突圍，不如聚焦現有技術路線中的結構性缺陷，探索全新的解決方案。

46

該技術并未執著于激光功率的提升或伺服系統的優化，而是直接繞開傳統3D打印“無鍛不成材”的死結，開辟出一條獨立演進的技術軌道。

47

這種“你走你的路，我拓我的疆”的自主創新策略，正是實現非對稱超越的有效路徑。

48

當一項技術達到世界領先時，是選擇開放轉讓換取短期收益，還是作為戰略儲備支撐長遠發展？

49

將該技術列入出口管制清單的決策，清晰表明了中國的戰略取向：優先保障國家安全與重大工程需求。

50

此舉確保了關鍵技術在航空航天、國防軍工、深海探測等敏感領域的自主可控應用。

51

為我國高端裝備制造業的整體躍遷提供了堅實支撐。

52

這份戰略定力，比技術突破本身更具深遠意義。當我們重新審視全球科技競爭格局時，或許應當轉換視角。

53

真正的科技實力，不在于復制別人已有之物，而在于創造別人渴望卻無法獲取的未來。

54

“鑄鍛銑一體化”正是這樣一個縮影，它揭示出科技創新的深層博弈遠比表面看到的更加豐富與深刻。

55

那么，在那些未被廣泛關注的實驗室與車間里，是否還蘊藏著更多類似的“反向卡脖子”利器？這或許是更值得我們深入探尋的方向。

56

信息來源：新華網 2017-01-18——華中科技大學教授張海鷗破解世界性難題 3D打印飛機零件

57

新浪財經 2021-03-30——列入限制出口名單，美國曾3次求購！這項3D打印技術僅中國掌握

58

極目新聞 2021-02-09——華科團隊再立功，打印出中國時速600公里以上磁浮列車關鍵“零件”