感应等离子球化钽粉制造研究

研究对比了两套不同功率的Tekna感应等离子球化设备进行钽粉球化制造的情况。重点分析了送粉速率对钽粉球化效果及生产效率的影响。结果表明,钽粉送粉速率的选择与设备使用功率、粉末原料流动性等多因素相关。在保障钽粉球化效果前提下,80 kW设备对钽粉处理效率远高于15 kW。大功率设备不仅在粉末处理速度上占据优势,而且粉末球化效果及成品率也相应提升。本文还论述了钽粉球化过程中出现的气化损耗、杂质去除等机理。     

等离子球化钨粉

研究以Ar为工作气体,H2为送粉气体,用高频感应等离子体炬制备球化钨粉的过程.球化后的钨粉在流动速度和松装密度方面有了非常大的提高.等离子功率低.则得不到球形钨粉,等离子体功率过高,则钨粉氧化和烧损都非常严重.熔融的钨颗粒直接导入水中冷却,球形钨粉表面有轻微氧化,生成w1.09,在H2气氛中进行950℃,1h还原处理效果良好,而且粉末的形貌基本没有改变.制得球形钨粉的适宜工艺条件是电压70V,电流500A.     

3D打印SLM工艺用球形钛合金粉制备工艺及性能研究

以不规则形态TC4钛合金粉末为原料,采用感应等离子球化技术制备出3D打印选区激光熔化工艺(SLM)用细粒径球形钛合金粉,通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪对粉末形貌、粒度进行表征分析。结果表明:原料粒度、送粉速率以及等离子功率等对球化后钛合金粉末颗粒的球化率及表面状态有重要影响,在其他工艺参数不变的前提下,送粉速率过小、等离子功率过大,球形钛合金粉末表面状态欠佳;送粉速率过大、等离子功率过小,球形钛合金粉末球形率欠佳。根据影响规律,选定最优工艺参数,等离子功率14kW,对制备的球形钛合金粉基本性能进行表征,其中球形钛合金粉粒径主要分布在20~50μm,占比达95.62%,Fe、O等总杂质含量为0.51%,松装密度、振实密度、流动性分别为2.40g/cm³、2.68g/cm³、38s/50g,产品性能达到SLM工艺要求。     

等离子球化钨、镍二元金属合金数值模拟

首次使用SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）方法对等离子球化过程中,钨、镍颗粒之间的碰撞融合进行模拟仿真。分析不同成分配比、不同粒度组成、不同温度情况下,钨、镍颗粒之间在表面张力作用下的运动情况、球化过程中颗粒内部致密度和球形度变化过程,选出最优的参数。最后选择镍粉平均粒径4.3μm,钨粉平均粒径1.6μm作为等离子球化原料,按照钨粉与镍粉质量比80∶20进行喷雾干燥造粒,在温度8000℃条件下进行等离子球化,球化效果良好,验证了模拟仿真结果。     

低压等离子喷涂Ti—Ni合金涂层工艺的研究

本文较详细地研究了低压等离子喷涂(LPPS)Ti～Ni合金涂层的工艺以及喷涂参数(如喷涂气氛,气氛压力,主气流量,喷涂功率,粉末粒度,喷涂距离和送粉率等)对Ti-Ni合金涂层质量的影响。研究结果表明,适当地选择工艺参数,可以获得致密并且与基体结合强度高、耐蚀的高质量Ti-Ni合金涂层。     

超音速等离子喷涂WC/Co涂层的工艺优化

采用国内新研制的超音速等离子喷涂（S-APS）设备制备WC-12Co涂层,探讨其影响因素.结果表明,喷涂距离和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随功率增加而增加.功率和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随喷涂距离的增加而降低.喷涂距离不变时,粒子速度随送粉量的增加呈先增后减的趋势,粒子温度随送粉量的增加而下降,电压对粒子的速度影响较大,粒子速度随电压的增大而增大,电流对粒子温度影响较大,粒子温度随电流的增大而增大.超音速等离子喷涂WC-12Co粉末的最佳工艺参数为：功率56kW（电压140V,电流400A）,氩气流量3.8m^3/h,氢气流量0.15m^3/h,氮气流量0.60m^3/h,喷涂距离100mm,送粉量50g/min.     

超高速激光熔覆Fe-Cr-B基耐磨涂层工艺优化及性能研究

使用超高速激光熔覆在45钢表面制备了Fe-Cr-B基耐磨涂层。采用正交实验研究了激光功率、扫描速度和送粉速度对单道熔覆层宽高比和裂纹的影响，并研究了搭接率对熔覆层表面质量的影响。结果表明，适宜的工艺参数为：激光功率2 300 W、扫描速度250 mm/s、送粉速度24 g/min、搭接率70%,此工艺参数下涂层硬度在754HV_0.2到831HV_0.2之间(是基体硬度的2.36～2.60倍),在相同条件下铁基涂层的体积磨损量仅为电镀硬铬镀层的3.64%。     

国家钨与稀土检验中心投入使用

位于赣州经济开发区的国家钨与稀土检验中心正式投入使用。目前该中心已经取得了江西省质量技术监督局的计量认证和审查认可。检验能力覆盖钨与稀土的50多个产品400多项参数,能满足钨与稀土企业相关产品检测需要。按照钨与稀土等有色金属产品的授权检验范围．国检中心主要开展钨精矿、仲钨酸铵、氧化钨、钨酸钠、钨粉、碳化钨粉、稀土精矿、稀土金属、稀土氧化物等相关产品检验。     

感应等离子制备纳米硅粉的工艺及性能研究

采用感应等离子制备技术制备了纳米硅粉,对不同原料粒度及工艺参数对纳米硅粉粒度的影响进行了探究。结果表明,在其他工艺参数不变的前提下,纳米硅粉的粒度随原料粒度降低呈先降低后不变的趋势,随冷却气流增大而降低,随送粉速率增大呈先增大后不变趋势,随等离子功率增大而降低。根据影响规律,选定最优工艺参数,对制备的纳米硅粉进行性能表征,其中粉体形貌呈表面光滑的球形或类球形颗粒,颗粒尺寸基本处于50～100nm之间;对粉体的杂质含量进行测定,主要杂质含量为0.064%,与原料硅粉相比,降幅达34.7%。     

激光熔覆工艺参数对镍基高温合金成形形貌的影响

激光熔覆成形过程中,工艺参数的选取对熔覆成形质量至关重要,为解决熔覆成形控形难,工艺参数选取,试错实验周期长的问题。采用ANSYS参数化语言APDL建立三维瞬态模型,模拟激光功率、扫描速度、送粉量、光斑直径4个工艺参数对温度和冷却速率的影响,优选出成形质量良好的工艺参数。结合3组实验结果,熔覆层的宽、高、深尺寸及晶相显微组织验证数值模拟的可行性。结果表明：模拟得出的最佳工艺参数为激光功率1400W,扫描速度10mm/s,送粉量1.8r/min,光斑直径2mm。熔覆层的宽、高、深数值模拟尺寸与实验结果一致,且优选的工艺参数成形质量优于对照组的成形质量,这为IN718镍基高温合金激光熔覆成形控形问题提供了很强的参考价值。     

气流涡旋微粉机气固两相流场仿真分析

采用fluent欧拉多相流模型对气流涡旋微粉机腔室流场进行了数值模拟,并对模拟分析结果进行了实验验证。结果表明,在高速旋转锤头的作用下,腔室内部产生了较强的涡旋流场; 锤头和齿圈之间的环形区域处颗粒速度梯度较大,石墨颗粒的球形化主要发生在该环形区域内; 气流涡旋微粉机的锤头转速存在较优值,锤头转速过大或过小均会影响石墨颗粒的球形化效率。验证实验结果表明,锤头转速3 600 r/min时,石墨颗粒受到的冲击较为合适,球形化效率较高。通过分析流场运动状态,可以更好地理解气流涡旋微粉机的球形化机理,为设备改进优化提供方向。     

激光熔覆工艺参数对高速钢涂层性能的影响

通过激光熔覆技术,在316L不锈钢表面制备了高速钢涂层。研究了送粉速度和扫描间距(搭接率)对熔覆层性能的影响。结果表明,在送粉速度0.4 r/min、扫描间距0.9 mm时,熔覆层性能较佳。熔覆层表面平滑,无球化缺陷,与基体之间冶金结合良好; 熔覆层内部组织紧密,无气孔和浮渣等缺陷。熔覆层组织结构从下至上依次为平面晶、柱状晶和等轴晶。熔覆层由α-Fe和碳化物组成,且碳化物分布均匀,无明显偏析。熔覆层平均硬度为基体的3.68倍。熔覆层动摩擦系数分布曲线波动小,明显低于基体动摩擦系数。     

脉冲滤筒除尘器对超细粉体的净化

利用脉冲滤筒除尘器对粒径分布为0.5～5 μm的超细粉体进行净化试验。测试了除尘器净化效率、除尘器阻力及过滤风速等主要性能参数。试验结果说明：脉冲滤筒除尘器对于粒径为0.5～5 μm的超细粉体,在过滤风速为0.8～1.25 m/min时,除尘器阻力小于300 Pa;过滤风速为2.8 m/min时,阻力小于1 200 Pa,净化效率达99.999 7％。该脉冲滤筒除尘器具有除尘效率高,阻力损失低,节约除尘系统的动力消耗的优点,有利于在超细粉体净化工艺中的应用。     

钨粉局部优先重氧化行为的研究

对影响多角形钨粉优先重氧化率的三个主要工艺参数———氧化温度、氧化时间、钨粉费氏平均粒度,采用二次通用旋转组合设计方法进行了试验研究,建立了以氧化率为目标函数的数学模型,所建模型经Ｆ检验高度显著。用所建数学模型对钨粉重氧化率进行了预报,其值与实测值的误差不超过５％。对影响钨粉重氧化率的各因素进行了分析。研究结果为钨粉重氧化—氢还原法严格控制多角形钨粉氧化率的工艺提供了依据。     

半导体芯片用5N级微米导电金球的制备

微米球形金属粉制备技术已经成为芯片、医疗诊断、3D打印等领域共性的“卡脖子”技术。采用“全湿法制粉+等离子球化”工业制备高纯导电金球,以自产的Au-99.999%为原料,水合肼作为还原剂,PVP作为稀散剂,控制还原电势在1692~1002mV,制得高纯高分散金粉,经气流破碎、等离子球化得到半导体芯片用5N级微米导电金球。该方法目前已经实现工业化10kg批次量产,初步解决国产芯片封装用导电金球被国外卡脖子的问题,为完善我国芯片研发产业链特别是电子级金原料研发上作出重要贡献。     

新型离心机及其分选细粒钨泥的试验研究

介绍了某公司生产的新型离心机的结构特点,并将该离心机应用到钨细泥回收工艺的研究中,实现了对钨细泥的大量抛尾。研究表明,WO3品位为0.22%的钨细泥,经过离心机分选,在给矿浓度为20%、给矿速度为4 L/s、离心机转速为600 r/min、补加水量为2 L/min情况下,可以获得WO3品位为0.65%、回收率为74.18%的钨粗精矿。