喷射成形工艺的原理及应用

介绍了当今一种先进的加工技术－喷射成形工艺的基本原理、技术关键与应用状况。     

喷射成形技术的发展与应用

综述了国内外喷射成形技术的发展与应用;重点阐述了喷射成形合金材料的研究内容。     

喷射成形的雾化气流速度

熔融金属的气体雾化是喷射成形过程的重要组成部分。作者从理论与实验两方面,对雾化气体流场速度作雾化熔滴与气体流场的交互作用进行了研究,建立了务化气体流速的关系式,探讨了雾化熔滴对雾化气体流场的影响。     

静电雾化喷射成形装置设计及流场模拟

喷射成形是快速凝固技术的重要发展方向之一,近年来,静电雾化技术应用到喷射成形过程中,使该技术更加完善,而静电雾化喷射成形装置是该技术的关键技术.本文设计了静电雾化装置,并对喷射成形工艺中静电作用下气体流场进行了模拟,结果表明,静电作用改善了雾化效果,提高了喷射成形产品的质量.     

氩气雾化喷射成形的镍基高温合金

利用氩气才化喷射沉积技术制备了镍基高温合金沉积坯,沉积坯整体致密、组织均匀、无宏观偏析、含气量低。从雾化颗粒特性、沉积坯的孔隙度、晶粒度、微观组织等方面评价了沉积坯重量,并进行了工艺优化,初步研究了沉积坯孔隙度的形成和影响机制。另外,还研究了热等静压对沉积坯孔隙度和微观组织的影响。     

喷射成形工艺中静电作用下气体流场的数值模拟研究

雾化质量是影响喷射成形产品质量的重要因素之一,静电作用能有效地提高雾化质量。将静电作用应用到喷射成形工艺过程中,建立了电场作用下气体流场的模型,对喷射成形工艺中静电作用下气体流场进行了模拟。研究表明,在静电作用下雾化区域的压强分布更加均匀、集中,速度由300 m/s提高到700 m/s,从而有效地改善了雾化效果,提高了雾化质量。     

雾化喷射成形制备的硅-铝合金的组织及其性能

用雾化喷射成形制备的硅-铝系列合金（硅的质量分数为50%-70%），转传统的电子封装材料，具有细小均匀的显微组织及低热膨胀系数，低密度和高热导率等优异的，能满足先进电子封装要求的性能。     

喷射成形过程模拟研究

喷射成形将快速凝固技术与金属材料的直接成形技术有机地结合起来，是一种先进的材料制备技术，可用于制备晶粒细小、成分均匀、合金元素过饱和度高的管坯、板坯或圆柱坯等。为了认识喷射成形过程，优化设计喷射成形工艺，近年来人们对喷射成形过程开展了大量的模拟研究工作。介绍了雾化液滴冷却凝固过程模型和喷射成形沉积坯形状演变过程模型。     

喷射沉积成形技术初步试验

本文介绍喷射沉积成形新技术的发展概况,着重叙述了作者在该领域的初步试验,包括试验装置和某些试验结果。     

喷射成形高铝锌合金热处理工艺的研究

利用喷射成形与挤压工艺相结合的办法制备高铝锌合金,设计了正交试验方案,研究了固溶温度、固溶时间、时效温度、时效时间等工艺参数对高铝锌合金的抗拉强度、硬度、伸长率的影响,确定出最佳的热处理制度。结果表明,在此种工艺下制备的合金较传统铸造的合金具有更优异的性能。     

喷射成形圆柱坯的计算机模拟与工艺设计

建立了描述喷射成形圆柱坯形状演化过程的数学模型，找到了一种较为简便的计算屏蔽系数的方法，研究了圆柱坯的生长规律．模拟结果表明，雾化参数、沉积盘的下拉速率和起始偏心距等是影响沉积坯形状演化的重要因素；喷射角主要影响上部过渡区的形状；而沉积盘转速在一定范围内变化时，对沉积坯形状演化几乎没有影响．喷射成形开始一段时间后，沉积坯顶点的生长速率将等于沉积器的下拉速率．在其它参数一定的情况下，通过适当选取起始偏心距，可以缩短沉积坯进入稳态生长的时间．模型结果与实验结果吻合较好．提出了喷射成形圆柱坯工艺的设计思路．     

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

喷射成形过程中雾化熔滴的凝固行为

通过对高温合金喷射成形过喷粉末凝固组织的分析，结合热传输分析结果，研究了喷射形过程中雾化熔滴的生核与生长动力学行为。研究结果表明：雾化过程中以异质生核为主，先凝固小颗粒与大尺寸熔滴相碰撞而成晶核在生核机制中起重要作用，不同粒度粉末均呈快速凝固枝晶生长形态，并给出了组织细化程度与冷却速度之间的定量关系。     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金热处理工艺研究

采用硬度、力学性能测试,金相、扫描电镜、透射电镜观察,X射线衍射分析,研究了不同固溶及时效处理条件下喷射成形A l-7.61Zn-3.57Mg-1.79Cu-0.25Zr合金的力学性能和显微组织结构。结果表明,该喷射成形合金经挤压后基体组织细小均匀,固溶温度达490℃时,合金晶粒明显长大,出现过烧现象。合金适宜的固溶时效工艺为:480℃×60 m in+120℃×28 h。在此条件下,合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ、布氏硬度分别为674 MPa、601 MPa、10.6%和173 HB。合金的断裂形式为微孔聚集韧性断裂。     

3D形状模型辅助喷射成形工艺的优化

喷射盛开有工艺能够以较少的工序生产整体致密、成分均匀、晶粒细化、力学性能优良的坯件，但控制喷射成形过程的独立工艺参数却较多，给工艺优化带来困难。结合所建立的３Ｄ形状模型，针对两处不同运动的沉积器，探讨了喷射滴所质量流率沿雾化锥的轴向及径向的空间分布，研究了雾化压力、沉积距离、沉积器下降速度、偏心及倾斜角对高温合金沉积坯形状及致密度的影响，研究结果表明，通过计算机辅助优化工艺参数后，可以获得所需形状     

喷射成形共晶铝硅合金的成形性研究

本文即针对喷射成形共晶铝硅合金成形性进行研究 ,采用Gleeble15 0 0实验机进行压缩比实验 ,并同时量测流动应力。本研究以涡卷式压缩机用之涡卷转子为载具 ,进行共晶铝硅合金锻件的开发分析。试锻结果确认喷射成形共晶铝硅合金具有近似于 60 61及 40 3 2的成形性 ,在相同锻造条件下 ,涡卷端面平面度与 60 61及 40 3 2并无显著差异     

喷射成形过喷粉末形貌及组织研究

采用扫描电子显微镜和金相显微镜对喷射成形过喷粉末的形貌及组织进行了研究。结果表明，过喷粉末颗粒尺寸相对比较均匀，以球状、类球状形态存在，并且尺寸越小越圆整。过喷粉末颗粒多以异质形核为主，极少数小颗粒组织为同质形核，无论以何种方式形核，其内部组织均为树枝晶。     

喷射沉积（Osprey）工艺研究

介绍了喷射成形制备材料的方法。在自行研制的小型喷射成形装置上对铝进行了喷射沉积试验，并制造出预成型盘件。研究表明，喷射沉积材料晶粒细小、组织均匀，致密度接近１００％，硬度、抗拉强度和规定非比例伸长应力等指标均比铸态有明显改善。