增材制造用铝合金粉-编制说明

1工作简况

1.1任务来源

根据《国家标准化管理委员会关于下达2022年第二批推荐性国家标准工作会议及计划的通知》”（国

标委发［2022］22号）文的要求，国家标准《增材制造用铝合金粉末》由全国有色金属标准化技术委员

会归口管理，由中车工业研究院有限公司负责起草。项目计划编号为：20220735-T-610。按计划要求，

本标准应在2024年06月05日完成。

1.2产品概况

我国原铝材料产量居世界第一，但在高新技术铝合金材料的研究、推广应用方面具有极大的提升发

展空间。新一轮科技革命和产业革命蓄势待发，新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点正在

形成，迫切要求行业发展方式由规模扩张转向优化存量、控制增量、主动减量，由低成本资源和要素投

入转向创新驱动，积极发展高端材料和实施智能制造，提升中长期增长动力。《有色金属工业发展规划》

（2016-2020年）提出了“大力发展高端材料，满足我国新一代信息技术、航空航天、海洋工程及高技术

船舶、先进轨道交通、节能与新能源汽车等高端领域的关键基础材料需求。”《新材料产业发展指南》

重点任务重也提到“大力扩展高性能、复合材料在航空航天装备、先进轨道交通装备、汽车轻量化等领

域的应用范围，以支撑中国制造实现由大变强的历史跨越。”

增材制造技术作为决定国家2025年经济的十二大颠覆性技术之一，该行业规模持续保持高速增长，

已由导入期进入成长期，尤其是金属增材制造的工业应用增长迅速。增材制造铝合金粉末（如AlSi10Mg、

AlSi7Mg，以及一些含稀土元素的增材制造专用高性能铝合金（AlMgScZr））作为其上游产业，是实现

高端装备轻量化和修复性价比最高的材料，应用端铝合金的全球供应链将“越过门槛”，显著赶上镍、

钢和钛合金。现阶段，市场需求量持续上升非常迅速，增材制造铝合金的开发和商业化也都在显著增加，

市场巨大。

目前，国外有很多增材制造指南性标准，将增材制造技术引入高端制造业各个领域设计中：通过充

分了解每个技术的约束，来帮助各行业如何更好的进入或者选择增材制造技术，形成惯例、规章和标准。

国内较少，但近两年依据国家战略导向，航空航天、国防工业、轨道交通、汽车运输、医疗、电子工业

等领域开始兴起增材制造标准化。各领域高端装备在减重增效、节能减排的迫切需求下，科研机构和各

个子企业已开始大量展开对增材制造的基础研究、关键技术攻克及工程应用，但呈现出散、重复研究及

非系统化的技术研究状态，造成大量的人员和资源浪费。该技术在轨道交通领域缺乏标准规范的引领，

基本处于空白状态，因此，航空航天、国防工业、轨道交通、汽车运输等其他行业领域，建立增材制造

技术标准，不仅可以帮助高端装备设计部和制造部更好的认识和选择增材制造技术，实现轻量化、结构

功能一体化、减震吸能、换/散热等结构的优化设计与制造，实现快速维保修复，推动各领域高端装备减

1

重高效、节能环保、零库存低成本的绿色化目标。

本标准的制定是为了建立增材制造铝合金粉末选择、零部件连续生产（性能已知或可预测）的信心

提供必要条件，系统的建立了增材制造铝合金粉末的技术要求、检验规则、检验方法等。本标准将为增

材制造领域内的原材料生产商及需求方提供增材制造工艺所需的技术规范起指引作用，且所用的其他金

属粉末现有或变更的标准供以参考。该标准可用来表征增材制造铝合金粉末的性能，是未来标准单一或

单一类别粉末标准的起点，对金属增材制造系统及其生产的零件性能具有重要意义。

1.3承担单位情况

中车工业研究院有限公司（简称“中车研究院”）是中车集团直属的以“服务+管理”为主运行模式

的特设机构，不以盈利为目的的独立实体运作经营单位，是一个具有优秀管理能力和研发能力的高端人

才队伍。研究院以轨道交通装备为主，重要的前瞻性、基础性、共性技术及行业核心技术研发，且辐射

其他领域；承担着产品体系和产品技术平台的规划和建设，为建设中车战略性产品“探索一代，预研一

代”的产品研发能力为基础，形成“研制一代和装备一代”的产品研发能力为目标，在中国轨道交通技

术研发中发挥着统领作用。研究院承担着科技发展战略与规划研究，管理国家研发机构、海外研发中心、

研究院分院、各类联合创新机构等科技创新相关组织，承担着科技创新公共资源投资主体职责，为全集

团提供技术服务，基于产品的应用技术，解决产品设计和制造问题的关键技术，实现与创新中心的高效

无缝对接，具有非常强大的科研实力和广阔的领域资源，是未来规划的引领者，创新活动的组织者，也

是公共服务的提供者。

研究院主要技术研究领域涉及先进成形、新材料、新能源、智能制造、智能产品和产品平台。其中，

先进成形目前主要研究涉及增材制造产业链的原材料设计与制备、打印工艺与应用技术、再制造修复、

装备开发与制造及增材制造标准化等技术研究方向，团队由中车首席技术专家祝弘滨博士为核心，瑞典

查尔姆斯理工大学李长海（终身）教授为指导，核心成员有高级工程师5人，外聘专家4人，技术工程

师2人，均为从事增材制造技术研究8年以上专业高端人才。研究室平台设施完善，承担并参与多项国

家、中车重点项目，发明专利20余项，具有强大的科研实力和工程应用经验。现阶段已突破国外技术壁

垒，自主开发研制出了一种高球形度、高流动性、低空心粉率的AlMgScZr高强铝合金增材制造专用粉

末，并已开发出对应的SLM成形工艺参数包，获得优异的强韧性和抗疲劳性能。目前，该材料已形成高

性能且批次稳定的商用粉末，已在国内航空航天、轨道交通及汽车等领域中广泛推广，且被国内龙头国

际知名的金属增材制造商铂力特公司在自研国产S310设备上大批量应用生产，在整个增材制造市场领域

得到了高度认可，且在多次参赛中获得多项一、二等奖。该技术填补了国内增材制造高性能铝合金的市

场空白，满足了国家高端装备关键铝合金零部件的重大需求，推动了增材制造技术的快速发展。此外，

还开发了铝合金相关的其他系列（如AlCrSc合金等）粉末和针对不同钢种增材修复的材料配方（≥11种）

和对应的成形和修复工艺包，具有优异的静力学性能和抗疲劳性能。

1.4参编单位及主要起草人工作情况

整个标准起草过程中各参编单位分工如表1所示。

2

表1参编单位及分工

序号参编单位分工

1中车工业研究院有限公司主持标准项目，提供粉末、性能数据、验证、标准起草及协调工作

2宁波众远新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证，协助编写

3飞而康快速制造科技有限责任公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

4江苏威拉里新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

5西北工业大学提供粉末性能验证，协助编写

6西安赛隆增材技术股份有限公司提供粉末性能验证

7宁夏钛熵新材料科技有限公司提供粉末性能验证

8安徽中体新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

9西安铂力特增材技术股份有限公司提供粉末性能数据、性能验证、协助编写

10航天增材科技（北京）有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证，协助编写

11盘星新型合金材料（常州）有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

12广东省科学院新材料研究所提供测试用粉、粉末性能验证

13西安增材制造国家研究院有限公司提供粉末性能数据、性能验证

14亚洲新材料(北京)有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

15有研增材技术有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

16郑州大学提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

17国营芜湖机械厂提供粉末性能验证

18中南大学提供测试用粉、粉末性能验证，协助编写

19广东省科学院工业分析检测中心提供粉末性能验证

20中机新材料研究院（郑州）有限公司提供粉末性能验证

21中国航发北京航空材料研究院提供粉末性能验证

22中航迈特粉冶科技（北京）有限公司提供粉末性能验证

23钢铁研究总院有限公司提供粉末（部分）性能验证

24无锡市检验检测认证研究院提供粉末性能验证

标准主要起草人以及分工见表2。

表2标准主要起草人及分工

序号姓名单位分工

1祝弘滨、折洁、任欣、中车工业研究院有限公司主持标准项目，提供粉末、性能数据、验证、标准起

王行涛、张丽娇草及协调工作

2赵文军、励达、郭振禹宁波众远新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证，协助编写

3计霞飞而康快速制造科技有限责任公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

3

4张益虎、赵志强、江苏威拉里新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

5于君西北工业大学提供粉末性能验证，协助编写

6车倩颖西安赛隆增材技术股份有限公司提供粉末性能验证

7宁夏钛熵新材料科技有限公司提供粉末性能验证

8沈宝祥、刘莹安徽中体新材料科技有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

9赵伟西安铂力特增材技术股份有限公司提供粉末性能数据、性能验证、协助编写

10崔照雯航天增材科技（北京）有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证，协助编写

11徐飞鹏盘星新型合金材料（常州）有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

12常成、杨洋、闫星辰广东省科学院新材料研究所提供测试用粉、粉末性能验证

13侯颖西安增材制造国家研究院有限公司提供粉末性能数据、性能验证

14秦亚洲亚洲新材料(北京)有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

15郭文倩、王永慧有研增材技术有限公司提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

16郝振华郑州大学提供测试用粉、粉末性能数据、性能验证

17范朝、李海澄、蒋大鹏国营芜湖机械厂提供粉末性能验证

18李瑞迪中南大学提供测试用粉、粉末性能验证，协助编写

19卢凤池、伍超群广东省科学院工业分析检测中心提供粉末性能验证

20张华、范斌中机新材料研究院（郑州）有限公司提供粉末性能验证

21张国栋、闫泰起中国航发北京航空材料研究院提供粉末性能验证

22陈鹏、陈欣中航迈特粉冶科技（北京）有限公司提供粉末性能验证

23史杰杰钢铁研究总院有限公司提供粉末（部分）性能验证

24陈作王无锡市检验检测认证研究院提供粉末性能验证

1.5主要工作过程

1.5.1起草阶段

根据《国家标准化管理委员会关于下达2022年第X批推荐性国家标准工作会议及计划的通知》”（国

标委发［2022］22号）文的计划要求，在2022年8月15日召开的有色金属标准工作会议上进行了任务

落实，中车工业研究院有色院立即成立了标准编制工作组，对目标任务进行分解，明确成员的任务要求，

制定工作计划和进度安排。项目运行以来，项目组积极收集增材制造用铝合金粉末的应用信息、生产、

检验数据，调研国内外增材制造铝合金粉末科研单位、生产企业的基本情况，开展与标准制定顶管的测

试工作。在此基础上，于2022年12月形成了标准的讨论稿和编制说明。

1.5.2征求意见阶段

2023年2月27-28日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在广东省佛山市召开了本标准的讨

论会。来自中车工业研究院有限公司、宁波众远新材料科技有限公司、飞而康快速制造科技有限责任公

4

司、江苏威拉里新材料科技有限公司、盘星新型合金材料（常州）有限公司、西安铂力特增材技术股份

有限公司、西北工业大学、安徽中体新材料科技有限公司、中南大学、亚洲新材料(北京)有限公司等24

余位专家代表参加了会议。与会代表对本标准（征求意见稿）进行了认真、细致的讨论，提出了修改意

见及建议。

2023年2月20日至2023年4月28日，全国有色金属标准化技术委员会将征求意见资料在国家标

准化管理委员会的“公共信息服务平台”上挂网，向社会公开征求意见。同时，全国有色金属标准化技

术委员会通过工作群、邮件向委员单位征求意见，并将征求意见资料在网站上挂网。征

求意见的单位包括主要生产、经销、使用、科研、检验等单位及高等院校，征求意见单位广泛且具有代

表性，征求意见时间大于2个月。

2023年X月，编制组单位对手机到的意见进行整理，共收到了X条意见，形成了《标准征求意见

稿意见汇总处理表》。标准制定工作组队征求意见稿进行修改，形成了标准预审稿。

2023年7月X日，由全国有色金属标准化技术技术委员会主持，在X召开了本标准的预审会。来

自X等X家单位X位专家代表参加了会议。与会代表对本标准（预审稿）进行了认真、细致的讨论。

标准制定工作组根据讨论的意见，形成标准送审稿及编制说明，并提交标委会对标准进行审查。

1.5.3审查阶段

2023年12月X日~X月X日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在X组织召开本标准审定

会。来自X等X家单位的X位专家代表参加了会议，见《有色金属审定会参加单位及代表签名》。会

议对中车工业研究院有限公司负责起草的国家标准《增材制造用铝合金粉末》（送审稿）进行了认真细

致的审定并提出修改意见，见《有色金属标准审定会会议纪要》。标准编制组采纳了审定会的意见，对

标准送审稿进行了修改完善。

1.5.4报批阶段

标准编制组对标准文本和编制说进行修改完善，形成标准报批稿报送至全国有色金属标准化技术委

员会，现上报至国家标准化管理委员会审批、发布。

委员投票情况：202X年X月X日至2024年6月5日，由全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金

分标委会组织，在“全国专用标准化技术委员会工作平台”进行了委员投票，本SC全体委员人数共有X

人，参与投票X人，投票同意本标准通过审查X人，其中，起草人员X人。

2标准编制原则和确定主要内容的论据

2.1标准编制原则

1）本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。

2）本标准反映了当前国内增材制造用铝合金粉末的生产水平，便于生产，并符合增材制造行业的市

场应用需求，具有指导作用，并能规范市场。

2.2确定标准主要内容的论据

5

2.2.1化学成分

本标准规定了批量化生产且在增材制造领域广泛使用的AlSi7Mg、AlSi10Mg及AlMgScZr三种铝合

金粉末的化学成分。依据增材制造行业及客户对铝合金的应用需求，其中AlMgScZr粉末添加了Sc、Mn、

Zr等含量，并规定了H、O及N微量元素的含量。规定了其他杂质的单个质量分数和合计质量分数，并

规定“需方有其他要求时，由供需双方协商确定后在订货单（或合同）中注明”。粉末依据粉末取样方

法按GB/T5314要求取样，依据GB/T20975《铝及铝合金化学分析方法》中规定的方法进行，氧、氮、

氢按照GB/T14265《金属材料中氢、氧、氮、碳和硫分析方法通则》和GB/T11261《钢铁氧含量的测

定脉冲加热惰性气熔融-红外线吸收法》规定进行，按GB/T8170的规定进行修约，保持标准体系的统

一性和系统性。

参编单位产品的化学成分测试结果统计如表3所示。

表3化学成分统计表

类别合金元素(wt%)

AlSi7MgAlMgSiScMnZrFeNiCuPbZnSnTiBeONH

中车研究院-中体

Bal.0.366.92<0.010.120.014<0.010.0009<0.01<0.0005<0.01<0.00050.0082

15-53μm

中车研究院-中体

Bal.0.387.06＜0.010.120.014＜0.010.001＜0.01＜0.0005＜0.01＜0.00050.012

20-63μm

中车研究院-中体

Bal.0.437.1＜0.010.130.016＜0.010.00090.012＜0.0005＜0.01＜0.0005＜0.0030

53-150μm

飞而康快速制造ABal.0.6287.141＜0.0050.0965＜0.0050.00730.129＜0.050.02440.0019

飞而康快速制造BBal.0.6226.5730.04320.09240.03810.0050.13＜0.0050.0321＜0.0010

中机新材料-中体新材

Bal.0.5707.020/0.004/0.150.0220.006＜0.0010.0090.0030.002＜0.0010.036/

(15-53um)

中机新材料-中体新材

Bal.0.577.26/0.005/0.150.0230.004＜0.0010.0110.0020.003＜0.0010.022/

（20-63um）

中机新材料-中体新材

Bal.0.586.95/0.004/0.150.0230.003＜0.0010.0190.0020.002＜0.0010.02/

（53-150um)

航天增材科技（北京）-

Bal.0.517.31/＜0.01/0.1＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.010.16＜0.0010.016＜0.00300.0017

有研粉末1#

航天增材科技（北京）-

Bal.0.517.31/＜0.01/0.1＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.010.16＜0.0010.0063＜0.00300.0023

有研粉末1#

航天增材科技（北京）-

Bal.0.517.31/＜0.01/0.1＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.010.16＜0.0010.012＜0.00300.0039

有研粉末1#

航天增材科技（北京）-

Bal.0.517.24/＜0.01/0.1＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.0010.16＜0.0010.01＜0.00300.0025

有研粉末2#

无锡国家增材-中体新材

Bal.0.5307.0000.0020.0020.0000.150.020.030.0060.0030.0010.000080.0120.0032

(15-53um)

无锡国家增材-中体新材

Bal.0.567.140.0020.0020.00050.150.020.0020.0030.0050.0030.0010.000080.0140.0031

（20-63um)

无锡国家增材-中体新材

Bal.0.537.040.0020.0020.00020.150.020.0040.0020.0030.0020.0010.000080.008

（53-150um)

西安增材院-中体新材

Bal.0.5847.132/0.007/0.1780.0210.01/////0.031/

(15-53um)

西安增材院-中体新材

Bal.0.5947.046/0.007/0.1730.0210.01/////0.027/

（20-63um）

西安增材院-中体新材

Bal.0.6026.985/0.007/0.1690.0210.01/////0.016/

（53-150um)

盘新新合金材料-中体新

Bal./6.664/0.0028/0.120.0150.0053/0.00870.0007//0.0203＜0.001

材（15-53um）

盘新新合金材料-中体新6.886

Bal.//0.0029/0.12110.0160.0045/0.00820.00110.0018/0.0273＜0.001

材（20-63um）1

盘新新合金材料-中体新6.871

Bal.//0.0028/0.12370.01470.0036/0.00740.00110.00360.00370.02＜0.001

材（53-150um)6

有研增材-粉末批号1Bal.0.627.12＜0.010.1＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.030.190.012

有研增材-粉末批号2Bal.0.637.15＜0.010.15＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.030.180.017

有研增材-粉末批号3Bal.0.66.99＜0.010.11＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.030.180.01

江苏威拉里-20004066Bal.0.517.140.0050.0950.0050.0050.0050.0050.00960.140.0050.0270.042

江苏威拉里-中体

Bal.0.6106.940/0.005/0.130.0140.0050.0050.00610.0060.005/0.024/

（15-53um)

江苏威拉里-中体

Bal.0.597.08/0.005/0.130.0140.0050.0050.00660.00690.005/0.016/

(20-63um)

江苏威拉里-中体

Bal.0.636.93/0.005/0.130.0160.0050.0050.00640.00610.005/0.010/

(53-150um)

西安塞隆-中体新材

Bal.0.5306.900/＜0.01/0.140.02＜0.01///////

(15-53um)

西安塞隆-中体新材

Bal.0.546.98＜0.010.140.02＜0.01///////

（20-63um）

西安塞隆-中体新材

Bal.0.526.84＜0.010.140.02＜0.01///////

（53-150um)

西安铂力特-22072001Bal.0.597.13＜0.010.1＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.010.130.034

西安铂力特-20052801Bal.0.546.6＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.010.011＜0.010.150.05

6

西安铂力特-中体新材

92.0770.5907.150/＜0.01/0.130.018＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01/0.035＜0.005

(15-53um)

西安铂力特-中体新材

92.2130.587.03/＜0.01/0.130.017＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01/0.03＜0.005

（20-63um）

西安铂力特-中体新材

92.0780.587.17＜0.010.130.019＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01/0.023＜0.005

（53-150um)

中体新材

Bal.0.6267.4100.1980.1150.010.0050.065

-'202006161731

中体新材

Bal.0.6126.9400.2240.1910.0030.0090.055

-2020092731-1503

中体新材

Bal.0.5916.7900.1770.1540.0010.0110.053

-2022010831-10012

中体新材

Bal.0.6786.9300.0980.1810.0120.0150.041

-2022052931-10022

中体新材

Bal.0.5866.8580.1360.1480.0150.0080.043

-2022082131-10013H

安徽中体

-2022102631-10023Bal.0.5857.060.0290.140.0290.0070.031

（15-53μm）

安徽中体

-2022102631-10023aBal.0.5877.2460.0260.1470.0290.0050.031

（20-63μm）

安徽中体

-2022102631-10023bBal.0.5847.170.0270.1450.0290.0040.017

（53-150μm）

亚洲新材

Bal.0.426.870.02330.1180.0670.00870.00440.00230.00140.01220.0487

-AM-P220720008-2

亚洲新材

Bal.0.556.80.01890.0870.0870.0070.00280.00180.00180.01080.0522

-AM-P220722007-2

亚洲新材

Bal.0.587.010.01920.120.0880.00560.00450.00620.00230.0110.0531

-AM-P220816008-2

最大值Max0.6787.410.0020.00050.1910.0880.03810.030.0190.030.19＜0.050.0650.0420.0039

最小值Min0.366.5730.0020.0020＜0.01＜0.0010.0020.00090.0018＜0.00050.0010.00008＜0.003＜0.0010.0017

7.0250.002＜＜＜

平均值0.5600＜0.02710.0002＜0.0201＜0.0082＜0.0072＜0.0623＜0.0043＜0.0265＜0.00540.0026

400.12880.00900.0084

0.181

标准差0.065600.05150.00020.03070.01770.00610.00860.00330.00840.07470.01190.01530.01020.0009

s8

0.025

变异系数0.117201.90020.74230.23800.88230.68171.04620.38981.16661.19842.79080.57711.88830.3581

Cv9

样本数n44473473474547273331321744154

批数1314114114131481091071361

AlSi10MgAlMgSiScMnZrFeNiCuPbZnSnTiBeONH

9.0-1

中车研究院Bal.0.2-0.5≤0.45≤0.55≤0.05≤0.05≤0.05≤0.10≤0.05≤0.15

1.0

中车研究院53-150μmBal.0.3510.06＜0.010.15＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.03＜0.010.026

中车研究院-中体

Bal.0.39.93＜0.010.071＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.03＜0.010.068

15-53μm

中车研究院-中体

Bal.0.289.84＜0.010.082＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.03＜0.010.048

20-63μm

中车研究院-中体

Bal.0.3410.04＜0.010.082＜0.01＜0.01＜0.03＜0.01＜0.03＜0.010.047

53-150μm

0.20-0.9.00-

众远新材料Bal.≤0.45≤0.55≤0.05≤0.05≤0.05≤0.10≤0.15≤0.06

4511.00

飞而康快速制造ABal.0.3759.9260.02230.0876＜0.005＜0.005＜0.010.005＜0.010.02730.03820.001

飞而康快速制造BBal.0.39510.24＜0.0050.0521＜0.005＜0.005＜0.005＜0.005＜0.02＜0.0050.03450.00145

飞而康快速制造CBal.0.39.25＜0.010.0950.0240.016＜0.03＜0.01＜0.03＜0.01//

飞而康快速制造DBal.0.4019.5550.00790.10050.0065＜0.005＜0.01＜0.005＜0.010.00660.0599＜0.0010

中机新材料-中体新材

Bal.0.4609.810/0.004/0.120.0080.002/0.007/0.005/0.071/

（15-53um