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收稿：2026-01-31，
修回：2026-03-08，
纸质出版：2026-03-20
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增材制造技术是极具战略价值的先进智能制造技术，被誉为将是引领第四次工业革命的核心技术之一。基于增材制造技术的换热设备具有紧凑性、轻量化、自由成形的颠覆性优势，但无损检测技术仍是制约增材制造换热器产品质量保证的关键瓶颈之一。本文首先系统性梳理增材制造产品的典型缺陷类型，将其划分为平面缺陷与体积缺陷两大类并明确其形成机制；其次，针对核级换热设备的服役特性，开展传统表面检测（目视检测等）、传统体积检测（射线检测等）及新型无损检测方法（声发射等）的适用性研究，分析各类方法在缺陷检测灵敏度、材料适配性及核工况适应性等方面的表现；最后，设计基于激光粉末床熔融（L-PBF）工艺的预设缺陷试块（以未熔合、气孔为典型缺陷），通过X射线-胶片法与数字射线（DR）联合检测，建立预设缺陷与实际缺陷的定量关系，确定检测灵敏度阈值，为核级增材制造产品无损检测评价体系的构建及产品质量保障提供了关键技术支撑。
Additive manufacturing(AM) technology is an advanced intelligent manufacturing technology of great strategic value
hailed as one of the core technologies that will lead the Fourth Industrial Revolution. Heat exchange equipment based on additive manufacturing boasts disruptive advantages such as compactness
lightweight design
and freeform fabrication. However
non-destructive testing (NDT) technology remains one of the key bottlenecks restricting the quality assurance of additive manufactured heat exchangers. Firstly
this paper systematically sorts out the typical defect types of additive manufactured products
classifies them into two categories—planar defects and volumetric defects—and clarifies their formation mechanisms. Secondly
targeting the service characteristics of nuclear-grade heat exchange equipment
it conducts applicability research on traditional surface testing methods (such as visual testing)
traditional volumetric testing methods (such as radiographic testing)
and new non-destructive testing methods (such as acoustic emission testing)
analyzing the performance of each method in terms of defect detection sensitivity
material adaptability
and nuclear service condition compatibility. Finally
preset defect test blocks (with lack of fusion and porosity as typical defects) based on the laser powder bed fusion (L-PBF) process are designed. Through the combined detection of X-ray film method and digital radiography (DR)
the quantitative relationship between preset defects and actual defects is established
and the detection sensitivity threshold is determined. This research provides key technical support for the construction of the non-destructive testing evaluation system and the assurance of product quality for nuclear-grade additive manufactured products.
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