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。     

自蔓延法制备球形ZrB2-SiC复合等离子喷涂粉末

目的为提高ZrB_2-SiC复合等离子喷涂粉末的致密度。方法采用Zr-B_4C-Si体系,使用自蔓延高温合成(SHS)技术和感应等离子球化(IPS)技术制备了球形ZrB_2-SiC复合粉末,并对其相结构和微观形貌等进行了表征。结果采用SHS技术合成出的多孔ZrB_2-SiC复合陶瓷,其SiC质量分数为12.10%,由等轴颗粒构成,颗粒粒径均5μm。经IPS处理后,粉末松装密度由1.62 g/cm~3提高到1.88 g/cm~3,其中直径25μm的粉末为球形或椭球形,直径25μm的粉末则保留了球化前的不规则形状,但粉末轮廓变得平滑。粉末中SiC质量分数降低为6.64%(体积分数为11.89%),粉末表层SiC质量分数降低为5.63%,部分SiC颗粒重新分布在ZrB_2颗粒的间隙处,并且粉末中出现ZrB_2-SiC的共晶或伪共晶组织。结论使用SHS技术能够制备出两相分布相对均匀、颗粒细小的ZrB_2-SiC复合陶瓷,虽然其含有较多孔洞,但颗粒之间相互接触部位的结合比较紧密。IPS处理后,粒径25μm的ZrB_2-SiC复合粉末的致密度和球形度获得了显著提高,粉末中SiC在IPS过程中的部分分解导致其含量未能达到最佳范围。     

喷雾干燥结合等离子球化法制备NbMoTaWZr-HfC粉末的特性与组织演变研究

采用喷雾干燥+射频等离子体球化法制备NbMoTaWZr-HfC球形粉末,并对粉末的宏观特性、物相组成和微观组织形貌进行研究和分析。结果表明,制备的复合粉末形状为球形,粒度范围为13.31～32.11μm,D50=19.62μm。粉末球形度、流速和松装密度分别为0.98、0.198 s/g,7.20 g/cm³。球化后粉末由体心立方(bcc)固溶体+ZrO₂+HfC物相组成,其内部组织为枝晶和胞状晶混合组织。球化后粉末颗粒整体成分均匀,但在枝晶微区存在元素偏析,其中W、Mo、Ta等高熔点元素在枝晶臂富集,Nb、Zr等低熔点元素在枝晶间富集,而Hf元素分布均匀。     

黄铜渗Ti的研究

获得用粉末渗镀法对黄铜渗Ti的工艺条件,影响渗Ti效果的最显著因素是温度,其次是活化剂含量,在最佳工艺条作下,渗Ti层厚度为20.5μm,渗Ti后耐蚀性提高6.4倍,硬度下降11％,用X射线衍射分析等方法证实,渗Ti层由表面至基体的相结构是: TiZn_(2)O_4→Ti(Cu,Al)_2→α-CuZn(Ti)→α-CuZn     

球形WC-Co喷涂粉末的制备

阐述了制备球形WC-Co喷涂粉末的一种方法。该方法的关键技术在于利用压力喷雾干燥的方式对原始粉末制粒,然后通过烧结、气流破碎和冷流分级等过程生产出成品,同时对球形WC-Co喷涂粉末的应用也做了简单介绍。     

高能球磨与射频等离子体球化制备TiAl合金球形微粉

以雾化法制备的大粒度TiAl预合金粉末为原料,采用高能球磨与射频等离子体球化工艺制备出TiAl合金微细球形粉末,并研究了其粉末特性.结果表明,采用上述工艺制备的TiA1合金粉末球形率高;粒度可控,数均粒径可控制在10～60 μm范围内;粉末粒径分布窄,粒度分布均匀度指数约为0.63.粉末氧含量随粒度降低而逐渐增加,数均粒径为31.5 μm的合金粉末的氧含量约为2.44‰;数均粒径为15.6 μm的合金粉末的氧含量约为3.51‰.制备的球形TiAl合金粉末主要由a2相及少量的y相组成;粉末颗粒间成分均匀性良好,颗粒内部为均匀等轴晶组织,随着粉末粒度减小,晶粒组织趋于细化.     

超细SiC粉末的激光法制备及其性能研究

本文叙述了(CH_3)_3SiCl在激光场中分解后生成的S_1C超微粒的性质以及粉末性质随反应器压力、气体总流速、载气流速和激光平均能量等变化而改变的情况,对具有理想性能的SiC超微粒(直径≤0.03μm)的制备工艺条件选择有参考价值。     

络合沉淀法制备球形WO_3-NiO复合粉末的研究

本文以硝酸镍、氨水和偏钨酸铵为原料,采用络合沉淀法制备了WO_3-NiO的前驱体,经煅烧得到WO3-Ni O复合粉,研究了反应过程中母液的pH值、反应时间及表面活性剂对前驱体及复合粉的成分、形貌和粒度的影响。结果表明:反应的pH值、反应时间及表面活性剂对复合粉的成分、形貌及粒度有很大影响。当p H值从7.5增大到8.5时,复合粉末中的球形颗粒比例逐渐减少,粉末D50由3.18μm增加到3.99μm,产物中的镍钨比由0.613增加到0.636;反应时间从90 min缩短到30 min时,粉末D50由3.88μm降低到1.74μm,比表面积由5.629 m~2/g升高至8.245 m~2/g,团聚程度和球形度均大幅降低;使用十二烷基硫酸钠作分散剂,能在防止颗粒的团聚长大的同时保持颗粒球形度。     

射频等离子体制备球形钨粉的研究

通过射频等离子体球化处理工艺,以不规则形状钨粉为原料,制备了球形钨粉,并研究了加料速率和粉末粒度对粉末球化率的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行了测试和分析。结果表明：粒度在5.5~26.5 μm范围的不规则形状钨粉,经等离子球化处理后得到表面光滑、分散性好、球化率可达100%的球形钨粉。球化处理后,粉末的粒度略微增大。随加料速率的增加,钨粉的球化率降低。随着钨粉球化率的提高,粉末的松装密度和流动性得到显著改善。松装密度由6.80 g/cm3 提高到11.5 g/cm3,粉末流动性由14.12 s/50 g提高为6.95 s/50 g     

脉冲激光焊接H62黄铜

为了能用波长为1.06μm的Nd:YAG激光器对高反射率的H62黄铜进行激光焊接,通过理论分析和试验验证,合理地设置脉冲激光的峰值功率、单脉冲能量、频率、脉宽、脉冲波形、焊接速度、离焦量等参数,成功地对H62黄铜进行了脉冲激光焊接.结果表明,在用HWLW-300A型激光焊接设备对两块厚度为x(mm)的H62黄铜进行对接焊时,选用单脉冲激光能量约为10.x(J/mm)左右,快速上升、缓慢下降的脉冲波形,在负离焦2mm的情况下,并使激光光斑直径d、脉冲激光频率f和焊接速度v之间满足f.d=(1.2～1.4).v时,能成功地进行激光焊接.     

Ni-CuSn混合粉末选区激光烧结试验

通过对双组分Ni-CuSn混合粉末进行激光烧结试验,表明此组粉末体系成形机制是粉末半熔化状态下的液相烧结机制。详细讨论了激光工艺参数对成形机制及烧结质量的影响,结果表明,将激光功率和扫描速率控制在适宜的范围内,才可实现预期的成形机制,并获得较好的烧结质量。对烧结件显微组织分析表明,组分M和CuSn间存在较为明显的熔点差、及两者之间较高的固溶度,是保证液相烧结机制、获得较高烧结致密度的前提。     

Selective laser sintering of single-phase powder Cr-V tool steel

Presented is positive experience from selective laser sintering (SLS) of cylindrical steel specimens (3.0% C, 3.0% Cr, 1.0% Si, 12.0% V, Fe balance) 30 mm long and 5 mm in diameter by rapid prototyping. It was demonstrated that monolithic steel material could be successfully fabricated by this technology. Differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), and x-ray diffractometry (XRD) were used to study the microstructure, phase, and chemical composition of the source material and obtained specimens. Low-melting cementite-based eutectic was found to provide the liquid phase sintering of powder tool steel. The porosity of the green sintered specimens did not exceed 5%. The mean hardness value of sintered specimens was 825 HV.     

一种激光焊接金刚石锯片过渡层用预合金粉末的性能研究

本文介绍了激光焊接金刚石工具的发展以及预合金粉末在激光焊接金刚石工具过渡层中的应用.分别对预合金粉末和混合粉末烧结得到的胎体进行了三点抗弯强度实验和焊接实验.实验结果表明:自行研制的超细预合金粉末S-1的烧结温度在750～850 ℃,抗弯强度在800～1300 MPa,激光焊接强度高于40 N·m,焊接强度变化小于4 N·m;在800 ℃烧结时,与混合粉末比较,使用超细预合金粉末,胎体的三点抗弯强度由1050 MPa提高到1300 MPa,焊接强度由36 N·m提高到44 N·m.     

Micropatterns of W-Cu composites fabricated by metal powder injection molding

The metal powder injection molding (MIM) process has been applied to fabricate micropatterns of W-Cu composites. A 150μm×150μm×300 μm column array patterned lost plastic mold was used as the mold insert. Several parameters were examined to overcome limitations of lost plastic molding such as low plastic strength, unvented blind hole structure and parting line. Molding temperature was a more dominant factor than molding pressure for the complete filling of feedstock into the micro patterns. The intrinsic defects originating from the lost plastic mold could be eliminated by the re-injection molding of the disc-shaped green part in a vacuum. The final micropatterns of W-Cu composite were fabricated by sintering at 1100°C and 1300°C for 1 h.     

激光诱导表面改性制备铜基非晶-纳米晶粉末冶金摩擦材料

为改善铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能,研究了激光诱导表面改性制备铜基非晶-纳米晶粉末冶金摩擦材料方法.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪及硬度计等对粉末冶金摩擦材料层微观组织及性能进行了表征,结果表明:由于激光的急速加热和冷却以及以小质点杂质形式分布于α-Cu基体中的Zn,Sn和Pb元素抑制了再结晶的形核及长大,导致铜基非晶一纳米晶粉末冶金摩擦材料的形成.同时激光表面改性处理后,α-Cu相的晶粒尺寸减小了35%,二类应变均方根值增大39%,位错密度增加97%.聚合生长状态的α-Cu产生边缘溶解,大体积α-Cu枝解细小化.摩擦材料表观硬度提高了12.7%,α-Cu相显微硬度提高了14%.耐磨性能提高45%,摩擦系数升高1%.     

旁轴送粉式激光扫描熔覆工艺研究

以Q235钢为基板,采用IPGYLS-4000型光纤激光器以及旁轴送粉器,搭建旁轴同步送粉式激光扫描熔覆工艺试验平台,在基板上进行熔覆试验。研究了激光功率、扫描速度和扫描宽度对熔覆层成形尺寸和对熔覆层组织的影响,结果表明:随着激光功率增大,铁基合金粉末熔化量提高,单层金属熔覆层的余高增加;扫描速度对熔覆层熔宽和余高的影响均较大,随着扫描速度的降低,金属熔覆层熔宽余高均增加,裂纹数量增多。约束应力是导致熔覆层出现裂纹的主要原因,通过优选工艺参数可以获得工艺良好无裂纹熔覆层,为下一步研究激光扫描多层熔覆无(小)变形焊接技术提供理论和技术依据。     

送粉参数对半导体激光熔覆成形结构形貌的影响

采用1kW半导体激光器进行了熔覆成形试验,研究了送粉量、送粉方向、气流压力及送粉喷嘴形状等送粉参数对熔覆线成形形貌的影响.结果表明,侧向送粉方向不同会改变熔覆线形状尺寸,前送粉得到的熔覆线高度更高;送粉量的大小和载气压力会显著影响熔覆线的结构尺寸,其高度和宽度均随送粉量增加而增加;增大保护气流压力,可以使熔覆线高度增加,表面更光滑;矩形光斑半导体激光熔覆宜采用矩形口送粉喷嘴,以获得较好的熔覆效率和结构形貌.     

激光制备Fe-Ni基非晶复合涂层及退火性能分析

采用15 kW快速轴流型CO2激光器在低碳钢基体上制备了非晶复合涂层Fe31Ni31Si18B18Nb2.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了涂层的物相、组织结构与加入元素形态对涂层非晶形成能力的影响.结果表明,Nb元素以铌铁的形式加入更加有利于非晶层的形成,铌铁加入后抑制了Ni2Si和Ni2B相的产生,...