喷射成型锭坯形状的数值模拟研究

建立了描述喷射成型过程中沉积坯外轮廓动态生长的三维数学模型,该模型考虑了喷射成型过程中各种工艺参数的影响,这些工艺参数包括喷嘴的雾化特性值、偏心距离、沉积盘的旋转速度和下拉速度,在计算后进行数据处理得出了锭坯生长的三维外形轮廓,通过与实际喷射成型设备成形的锭坯对比,两种结果符合较好,并可用此模型来预测不同工艺条件下锭坯的外形生长轮廓。     

喷射沉积H13钢的组织和硬度

用传统铸造和喷射成形工艺制备了H13钢,然后再进行锻造加工,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等分析方法及硬度测试对不同工艺制备的H13钢的显微组织和硬度进行分析.研究结果表明,喷射成形及其锻造加工的H13钢的组织及硬度明显的优于传统工艺制备的H13钢.     

喷射成形沉积坯与过喷粉末的比较分析

喷射成形是近年来发展极其迅速的一种崭新的金属和合金成形技术.使用金相显微镜,扫描电镜对GCr15钢喷射成形试样和过喷粉末的微观组织和晶粒度进行了比较分析.结果表明:喷射成形过喷粉末为枝晶组织,而喷射成形沉积坯由于雾化气体的雾化破碎作用,组织为细小等轴晶;过喷粉末的尺寸主要集中在35～80μm之间;而沉积坯上的晶粒度主要集中在80～120 μm之间.     

不同喷射沉积工艺对硅铝合金组织的影响分析

文章介绍了采用自行开发的喷射沉积装置制备硅铝合金坯件，并分析了不同喷射沉积工艺对硅铝合金组织及性能的影响。     

GCr15钢喷射成形沉积坯孔隙形成及致密度的分析

GCr15钢(1.01%C、1.48%Cr)经100kg中频感应炉熔化至1 580℃,金属液流经炉底导液管喷嘴处被高压氮气流在雾化室雾化成微米级液滴,在基底形成沉积坯。通过使用金相显微镜、扫描电镜对GCr15钢喷射成形试样的孔隙分布、微观组织和密度进行比较分析。结果表明,沉积坯截面上有宏观孔隙,在整个截面上也存在一些形状不规则的孔隙;沉积坯整体平均相对致密度为85.51%。     

喷射沉积的影响因素及沉积体性能控制

详细分析了喷射沉积的影响因素,归纳了建立数学模型、制定统一工艺标准和实行实时控制3种方式来控制沉积体性能。     

喷射沉积柱坯的生长模型

根据现有喷射沉积设备的喷射几何关系推导了柱状沉积坯生长的数学模型,并利用该模型对沉积器的临界下降速度进行了初步估算。     

喷射沉积及其开发应用（2）

目前,用喷射沉积生产的近尺寸制品类别见表2。     

非稳定流动对喷射成型制备圆锭成型性的影响

利用计算机数值模拟技术与实验相结合的方法,着重研究了喷射成型过程中、中间包坩埚中金属熔体液高度对雾化锥的雾密度函 影响,以及对喷射成型制备圆锭的成型性的影响。     

喷射成形和粉末冶金工艺对高速钢2030组织性能的影响

摘要：利用金相显微镜、SHT4305 W电液伺服万能试验机、M 200磨损试验机等对喷射成形、粉末冶金2种工艺生产的同规格同位置高速钢2030的退火组织、回火组织、非金属夹杂物、淬回火硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，喷射成形工艺生产的2030，其组织与粉末冶金工艺生产的2030差距明显，但其耐磨性能好于粉末钢2030，对其耐磨性能提高的机理进行了阐释。     

喷射成形6061铝合金的显微组织与力学性能研究

研究了喷射成形6061铝合金的显微组织和力学性能,并与熔铸成形6061铝合金进行对比。结果表明,喷射成形6061铝合金显微组织较好,但由于其还未进行致密化处理,组织内存在一定的孔隙,各项拉伸性能低于熔铸成形6061铝合金。     

喷射成形棒坯中沉积距离和回缩速度的选择

利用计算机数值模拟技术采用平均质量流率法建立了喷射成形空间质量流率分布和棒坯生长模型，通过讨论喷射成形空间质量流率分布得出沉积器的最佳位置hm和最佳回缩速度vo并计算了不同喷射参数对沉积坯端面形貌的影响。     

A study on mathematical simulation of spray forming process

An integrated approach for modeling the entire spray forming process is presented in this paper, and the program for the simulation is developed. The whole spray forming process can be divided into four calculation processes and the basis for the analysis is the classical k -ε turbulence model which was used to simulate the flow field of gas formed in the chamber. In the atomization model the flow field of gas is coupled with formation, velocity and location of droplet. By means of the above mathematical model, the process of spray forming was simulated.     

Experimental and mathematical modeling of metal spray forming process

The metal spray forming process was examined using mathematical simulation and verified through the prototyping evaluation at Baosteel’s test and development facilities.The mathematical model comprised of four sections,including jet gas flow in the deposition chamber;single droplet behavior along its trajectory path;probability and statistical analysis of droplet mass behavior,and forecast of the shape and temperature distribution of the billet during the spray forming process.     

喷射成形高钒高速钢环坯制备技术研究

采用喷射成形技术制备高钒高速钢环坯,阐述了喷射成形制备过程方法及工艺参数,制备得到的沉积坯收得率为83.5%。对比观察沉积坯不同位置组织及碳化物形貌,发现:组织均匀细小,碳化物颗粒细小、形状较为规则、分布均匀,合金元素无宏观偏析;孔隙及缺陷主要位于沉积坯与基体的结合界面附近,产生于喷射沉积未完全稳定的试验初期。对热处理后的沉积坯试样进行硬度测试,喷射成形高钒钢淬火硬度为63HRC,高于粉末冶金高钒钢;经过3次回火,硬度逐渐下降,未出现二次硬化现象。     

Numerical simulation of tube profile growth during spray forming process

Spray forming is a new type of metal material forming process,which can produce metal blanks such as billet,tube,plate etc.A mathematical model has been developed to forecast the shape evolution of tube billets during the spray forming process.The atomizer mass flux as,radial distribution coefficient bs,draw velocity and diameter of mandrel were considered in this model and the influence of different parameters such as metal flowrate,draw velocity of mandrel,diameter of mandrel on the tube’s shape change were simulated and analyzed in this paper.The simulation results obtained from this model can be provided to engineers as reference.     

锭坯双喷嘴扫描喷射成形雾化锥沉积轨迹及其耦合研究

双喷嘴扫描喷射成形是提高生产效率和制备大直径锭坯的主要工艺方式.研究了双喷嘴扫描喷射成形工艺雾化锥扫描沉积轨迹及其耦合产生条件.建立了雾化锥沉积轨迹坐标及扫描沉积区域数学模型,分析了工艺参数对沉积轨迹的影响规律,从理论上推导了沉积轨迹耦合条件.对沉积轨迹模型和耦合特性进行了图形仿真.研究表明:沉积轨迹呈"花瓣"形状,由喷嘴偏心距、初始倾斜角、扫描范围角、喷射高度、扫描频率、沉积盘旋转速度确定.通过喷射成形试验对建立的理论模型和研究结论进行了验证,表明了其正确性.