Melt metal sheet breaking mechanism of close-coupled gas atomization

The gas atomization is the process that a liquid mass is disintegrated into a collection of liquid melt droplets by the impact of high velocity gas stream and solidified into metal particles. However, the liquid melt sheet breaking mechanism has not been fully understood. So the experimental research was carried out under the condition of lower melt superheat. The results reveal that there are three approaches about melt metal sheet＇s breakage： from the edges of sheets, from inner surface of sheets, and disrupted by other droplets and sheets. The approach of melt sheet breakage is dependent on its thickness. The thicker sheets （above 25μm） are disintegrated mainly by the way of droplet＇s departing from edges, and the thinner sheets （below 10 μm） are chiefly breaking from the inner surface.     

粉末冶金盘式汽车摩擦片热压成形的数值模拟与实验研究

为了探明汽车盘式摩擦片剪切强度不稳定的原因,用数值方法模拟摩擦片热压成形过程中温度分布和模具局部失效对粉末流动和固结的影响,并进行了相应的实验分析和验证.结果表明:模具局部失效及温度梯度分布造成基体材料溢出,基体材料的流动导致在剪切面上纤维集合定向排列,从而大幅度降低试样的剪切强度;当基体出现剪切层,导致纤维成定向分布时,剪切强度明显下降,低于要求的0.4 MPa(最高值仅为0.356 MPa),而在无溢出情况下,剪切强度都高于0.4 MPa.     

利用“球化效应”激光扫描制备球形Ti粉的研究

利用“球化效应”，在SLS设备上探索将异形Ti粉转化为高性能球形粉末的可行途径。通过系统地改变激光功率、扫描速度，以及选取合适的激光扫描间距，探明了形成“球化效应”的工艺条件，并在激光功率为600W，扫描速度为30mm／s时，获得了较为理想的球形Ti粉。通过对球化过程进行理论分析，得出了选取激光扫描制备球形Ti粉工艺参数的准则。     

气雾化制粉技术发展历程及展望

气雾化制粉具有环境污染小、粉末球形度高、氧含量低以及冷却速率大等优点.经过多年的不断创新和完善,气雾化制粉技术已发展为生产高性能金属及合金粉末的主要方法,成为支撑和推动新材料研究及新技术开发的先导因素.然而,气雾化制粉工艺本身是一个多相流相互耦合作用的复杂过程,人们对气雾化机理至今仍未能透彻认识;在大批量低成本制备均匀、微细粉末方面仍面临严峻的挑战.期待技术的改进,甚至雾化原理的突破.就此,本文简要回顾了气雾化制粉技术的发展历程,着重介绍了近年来的研究进展和技术创新成果,并对其发展前景进行了探讨和展望.     

紧耦合气雾化制粉中熔体过热度对雾化模式和粉末粒度的影响

采用紧耦合气雾化制粉设备,研究了熔体过热度对紧耦合气雾化模式和粉末粒度的影响.实验中,保持其他气雾化工艺参数不变,熔体(金属铜)过热度分别设定为150,200,250和300 K,得到相应的粉末平均粒度分别为34.88,32.33,30.87和19.74 μm.对雾化过程的理论分析结果表明 当熔体过热度从250 K提高到300 K时,液滴的破碎模式发生了改变,即由袋式转变为延展式,粉末粒度显著下降.但是,过热度的变化对雾化粉末粒度的正态分布规律没有明显影响;通过优化工艺参数,有潜力获取粒度更细、分布更均匀的粉末.     

特种粉末选择性激光烧结快速成形技术

近年来,集中先进的激光技术、粉体技术和计算机控制技术的选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)工艺日渐成熟.SLS无需模具就可将金属和非金属粉末直接逐层烧结成近净形致密零件,具有成形灵活性强、周期短、原料广泛等特点,在汽车、造船、机械、航空与航天等诸多领域逐渐得到广泛应用,成为当前成形技术中的一个研究热点和极具发展潜力的前沿技术.该文简要介绍了SLS技术的基本工作原理及工艺过程,以及近年来的研究进展和工程应用情况,并着重讨论了粉末物性等因素对SLS质量的影响.     

开涡状况下紧耦合气雾化的成膜机理

为了探明紧耦合气雾化制粉过程中金属熔液在气流作用下的雾化机理,采用降低金属过热度,使部分金属液流在雾化过程中提前凝固的方法,研究了开涡状况下(气体压力为2.1 MPa)金属液流的成膜机制.结果表明:雾化过程中液膜不是连续生成的,而是以离散方式形成的;开涡状况下的"实心锥"雾化存在将液滴挤压成液膜的成膜过程.这个成膜过程可表述为:金属液流进入回流区,经"初次雾化"破碎成离散的液滴,并在湍流层中进一步破碎细化,从滞留点前端穿过马赫盘,被挤压成厚度约为10～30μm、面积大约为10～50 mm2的液膜.     

粉末选区激光烧结——一种新型粉末冶金成形技术

近10多年来,选区激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS),一种基于先进的激光技术、粉体技术和CAD技术的快速成形技术日渐成熟.与常规的粉末冶金工艺相比,SLS无需模具就可将金属和非金属粉末直接烧结成近净形致密零件,具有成形灵活性强、周期短、原料广泛等特点,并适合于制造不同材料和复杂形状的零件,在汽车、造船、机械、航空与航天等诸多领域逐渐得到广泛应用,成为当前成形技术中的一个研究热点和极具发展潜力的前沿技术.本文简要介绍了SLS技术的工作原理及工艺过程,以及近年来的研究进展和工程应用情况,并着重对比分析了SLS与常规粉末冶金技术的异同.     

激光扫描法制备球形黄铜粉末

利用激光束扫描金属粉末过程中的球化效应,探索了将异形黄铜粉转化为球形粉末的可行途径,研究了激光功率、扫描速度对粉末颗粒球化过程的影响,并对粉末颗粒的熔化、熔滴铺展和收缩球化过程进行了理论分析。结果表明：粉末的球化、铺展和收缩过程非常短暂,分别在10^-5、10^-2和10^-4s以内完成,且粒度越细,历时越短。熔滴铺展与收缩的协调是成球的关键,理想的球化效果只有在激光工艺参数、粉末物性和球化环境相互协同的条件下才能实现,对于粒度小于50μm的异形黄铜粉,在激光功率为500W、扫描速度为30mm/s时转化为表面平滑、高球形度的黄铜粉。