上海
6月24日，由上海电气集团科技创新部主办，上海电气电站设备有限公司上海电站辅机厂、上海汽轮机厂有限公司、上海电气集团中央研究院联合承办，集团增材制造计算工程技术委员会协办的“增材计算·智造无界——金属增材制造的应用与挑战主题论坛”在上海电站辅机厂营运中心报告厅举办。论坛邀请了多位来自科研院所和重点高校的外部专家作主题报告，来自电站集团、核电集团、自动化集团、机电集优、海立集团以及中央研究院等16家单位五十余人共同参与。
中国科学院研究员、智能增材制造技术重庆市重点实验室主任范树迁分享了金属材料空间在轨增材制造的前沿进展。上海交通大学教授、叶轮机械研究所所长饶宇展示了增材结构设计对提升装备能效的巨大潜力。四川大学国家海外高层次人才、经纬华成增材实验室主任黄科介绍了以AI赋能增材制造产品全链路研发的应用案例。Synacore创始人兼CEO王晓燕为增材制造产业化中数据工艺优化与数字孪生虚拟验证的国际化路径提供了新思路。
同时，论坛也汇集了上海电站辅机厂、上海汽轮机厂、以及中央研究院等集团增材制造产业应用单位的案例实践，围绕紧凑型换热器研发、汽轮机空心静叶3D打印、AI在增材制造过程监测的应用剖析等展开前沿理论与工程实践的深度对话。
·同时，论坛也汇集了上海电站辅机厂、上海汽轮机厂、以及中央研究院等集团增材制造产业应用单位的案例实践，围绕紧凑型换热器研发、汽轮机空心静叶3D打印、AI在增材制造过程监测的应用剖析等展开前沿理论与工程实践的深度对话。
本次论坛汇聚了增材制造技术的前沿智慧与实践经验，勾勒出“以结构设计创新提升装备性能、以AI赋能研发全链条、以数字孪生推动规模化生产”的未来产业方向，并结合各产业集团的应用场景拓展，反映了增材制造作为新质生产力的重要载体、从技术验证迈向工程应用的发展趋势，也为金属增材制造产业的发展方向提供了重要指引。
3D科学谷Review
本次论坛汇聚了增材制造领域的前沿智慧与产业实践，话题涉及汽轮机辅机应用中的超临界CO₂循环紧凑型换热器，以及涡轮叶片内部冷却结构等典型燃气轮机应用。论坛围绕这些应用场景，展开从理论到工程落地的深度对话。这让我们得以从更具纵深的视角，审视金属增材制造在发电装备领域的真实产业处境。
超临界CO₂换热器：结构解放与工程瓶颈的角力
增材制造为发电厂换热器带来的结构自由化机遇是真实的。微通道、晶格填充、曲面流道等高效换热结构，借助增材制造突破了传统机加工对复杂内腔的制约，使得换热器体积与重量压缩90%以上成为可能，换热系数与紧凑度同步跃升。在超临界CO₂循环和核能紧凑型换热器等前沿场景中，增材制造已被视为替代传统管壳式换热器的最具潜力的关键技术路径。
然而，结构设计的解放并不意味着产业化的水到渠成。从本次论坛的交流来看，增材制造换热器距离大规模商业应用仍有多个环节需要打通。成本层面，高温合金粉末与大型金属打印设备的投入较大，单件制造成本与常规焊接、机加工方案存在数量级差距；质量层面，孔隙率、残余应力及微观组织一致性的工艺控制仍需突破，批次稳定性尚未达到电力行业的要求；标准与认证层面，增材制造部件的疲劳寿命、蠕变性能及无损检测数据积累不足，准入供应链的资质门槛难以跨越；工艺层面，大尺寸换热器受制于打印幅面需分块成型，后续扩散焊或堆焊的界面可靠性构成新的技术壁垒。这些因素共同决定了增材制造换热器短期内仍将停留在示范项目和核心部件替代阶段。
涡轮叶片冷却结构：TPMS的潜力与约束
在涡轮叶片冷却领域，TPMS结构带来的设计理念革新值得关注。它改变了传统“以压降换取换热”的冷却逻辑，在换热效率、流动阻力与结构轻量化之间提供了更优的折解。
但客观而言，真正制约这类复杂内腔结构产业化的，并非设计能力，而是制造端，包括高温合金材料的打印工艺如何确保组织稳定性，内部微细流道的清粉工艺如何实现可重复性，以及在长期热-力耦合工况下复杂结构的热疲劳寿命如何验证等。这些环节的成熟度尚不足以支撑向旋转件的规模化应用。短期内更可能先在低温涡轮导叶或静止件上实现工程验证。
从技术验证到工程应用：跨越的不仅是技术本身
增材制造作为新质生产力的重要载体，其从技术验证迈向工程应用的趋势已不可逆，但产业化的节奏感同样重要。这一跨越需要的，不仅是几个成功的样件或示范项目，而是从成本控制、质量保障到标准认证的全链条能力建设。与会各方围绕紧凑型换热器研发、汽轮机空心静叶3D打印、AI在增材制造过程监测中的应用等案例展开的探讨，恰恰反映了这一共识——增材制造的产业化，最终将取决于材料、装备、工艺与标准体系的协同突破。
“3D科学谷 白皮书
3D科学谷将于近期发布《3D打印换热器及散热器白皮书》-第四版，届时将深入探讨增材制造热交换解决方案的现状及发展趋势。
论坛报道来源：上海电气集团中央研究院
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