NiTi气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性、制件超弹性的影响

选区激光熔化成型具有外界温度感知能力的NiTi形状记忆合金是4D打印金属材料技术的基础研究,根据选区激光熔化技术对粉末性能的要求,研究NiTi形状记忆合金不同气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性及制件超弹性的影响规律具有重要意义。通过对比分析真空惰性气体雾化(VIGA)、电极感应熔炼气雾化(EIGA)制粉工艺对NiTi合金粉末杂质含量、流动性、球形度等性能的影响,发现VIGA制粉工艺由于采用坩埚熔炼,导致合金杂质元素增加、粉体性能恶化,粉末粒度分布偏向细粉侧,极易形成卫星粉,导致粉末流动性差,在打印过程中铺粉困难而难以成型,并且氧含量的增加导致打印过程中易发生球化、开裂等现象,使得VIGA工艺制备的NiTi合金粉末SLM成型性较差。而采用EIGA工艺制备的粉末粒度分布均匀、流动性好、氧含量低,满足选区激光熔化技术对NiTi合金粉末的特性要求。并对比分析两种工艺制备的粉末打印样品的表面形貌,成型了具有完全回复性能的超弹NiTi形状记忆合金样件。     

粉末高温合金盘的切削加工

介绍了粉末高温合金盘的应用和发展趋势,并通过和其他几种材料盘类零件的切削加工情况进行比较,指出了其制造和切削过程中存在的问题,同时探讨了提高粉末高温合金盘切削加工效率的几点措施,包括典型粉末高温合金盘的加工工艺路线以及粉末高温合金盘切削加工对刀具和设备的需求.     

熔渗烧结法制备铜钨合金的性能研究

采用自行设计、制造的硅化钼高温烧结炉通过熔渗烧结法制备CuW80合金,探索熔渗烧结过程中的压制成型工艺对CuW80合金组织和性能的影响。采用显微硬度仪测量样品纵横截面剖面的显微硬度,并通过三维视频显微镜来对试样的微观组织拍照。结果表明,试样边缘的硬度比其他部位的硬度低,而铜组织占合金组织的比例从芯部至边缘呈下降趋势。这也表明了压制成型过程中混合粉末与模具内壁的摩擦会造成合金样品边缘的硬度下降。     

TiAl合金研究进展

Ti Al合金密度低且具有优异的高温性能、良好的阻燃能力以及抗氧化性,是未来航空航天领域重要的高温结构材料之一。文中分析了PIGA、EIGA、VIGA、PREP、PA等方法制备Ti Al合金粉末的工艺特点,阐述了热等静压、放电等离子烧结、反应烧结、粉末注射成形技术制备Ti Al合金的工艺,分析了制备Ti Al合金工艺所存在的问题对于TIAl合金实际应用的影响,讨论了提高Ti Al合金的高温抗氧化性及室温塑性的方法。     

高聚物对不锈钢复合粉末激光熔覆层性能的影响

采用高聚物包覆工艺制备了不锈钢复合粉末,侧向同步送粉激光快速成型技术制备熔覆层,使用显微硬度计、体视显微镜及拉伸疲劳试验机等分析和测试仪器对激光快速成型件表面质量、截面形貌及其力学性能进行表征。结果表明,采用高聚物包覆合金粉末工艺制备的激光熔覆层,在激光熔覆过程中,表面包覆的高聚物气化生成还原性保护气氛,隔绝大气氧化环境,有效抑制熔池氧化,熔覆层表面没有熔渣,截面没有气孔夹渣等缺陷,并且硬度值和拉伸强度值较高,综合力学性能好。     

热熔覆合金涂层研究进展

热熔覆涂层显著改善金属的耐磨、耐蚀和抗氧化等性能,而热熔覆合金粉末组成与成型工艺决定着热熔覆涂层的服役性能。文中综述了镍基、钴基、铁基以及复合基自熔性合金粉末在热熔覆涂层中的应用,指出了热熔覆合金涂层未来的主要研究方向。     

内燃机零部件采用粉末烧结Ti-21.5Nb合金组织与力学性能分析

本文主要以等离子烧结工艺制备Ti-215Nb合金为例,介绍了粉末烧结工艺的应用情况以及内燃机用粉末烧结Ti-215Nb合金组织的意义、材料、方法、结构、实验结果的分析,以期在Ti-215Nb合金的制备过程中,不仅可以降低合金的生产成本,还能避免污染物的大规模产生,希望能够给读者带来启发。     

选区激光熔化工艺参数对Ti6Al4V粉末成型性的影响

以Ti6Al4V钛合金粉末为研究对象,在单层扫描和单道扫描实验的基础上,研究SLM工艺参数对Ti6Al4V合金材料成型性的影响,并进行了块体成型实验,通过设计正交试验及观察试样的形貌和致密度分析,最终得到Ti6Al4V合金粉末SLM块体成型的最佳工艺参数为:激光功率400W、搭接率1、扫描速度750mm/min,其致密度可以达到96.17％.     

基于干压成型工艺的NdFeB永磁体制备及应用研究

利用脉冲磁场对NdFeB粉末进行预磁化，并运用磁场取向干压成型工艺制备环状烧结磁体。研究了粉末填充密度、取向磁场强度和粉末预磁化对永磁体磁性能的影响。预磁化处理使永磁体表面磁感应强度从未预磁化时的0．57T增加至0．63T。基于该永磁体制备新型无刷直流电机，与采用瓦形永磁体的直流电机相比，在1000r／min转速时的反电动势为2．7V，提高了41％；电机转矩常数为0．0316Nm／A，提高了40％。     

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的真空热压烧结工艺

以气雾化法获得的Ti-22Al-25Nb（at.%）预合金粉末为初始原料,采用真空热压烧结工艺方法制备组织致密、成分均匀的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。应用有限元软件MSC.Marc对Ti-22Al-25Nb（at.%）预合金粉末的致密化过程进行数值模拟,分析了温度和压力对Ti-22Al-25Nb粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随温度和压力变化的规律,得到优化的烧结工艺参数,以指导热压实验烧结。通过热压烧结实验制备了组织致密、成分均匀的Ti-22Al-25Nb合金,发现1 050 ℃/35 MPa/1 h条件下烧结的合金具有最优的室温和650 ℃高温综合力学性能。     

电感电压部分补偿交流功率法测量磁心损耗研究

磁性元件作为功率变换器的重要组成部分,其磁心损耗的精确测量对磁性元件的优化具有重要意义。为了提高传统双绕组交流功率法测量高频激磁磁心损耗的测量精度,本文详细分析电感电压补偿交流功率法的测量原理及其误差来源,基于电感电压补偿交流功率法在非完全补偿的情况下测量高阻抗角磁性元件磁心损耗时误差仍很大的问题,本文提出了电感电压部分补偿交流功率法精确测量任意波形激励下的磁性元件磁心损耗。最后建立测量平台,在非完全补偿条件下,该方法测量50 kHz正弦波激磁的金属磁粉芯磁心损耗的最大相对误差为13.54%,50 kHz矩形波激磁的金属磁粉芯磁心损耗的最大相对误差为9.8%,实验验证该方法可精确测量正弦波激磁和方波激磁的高阻抗角金属磁粉芯的磁心损耗。     

新型粉末金属高合金钢制造技术──喷射沉积锻造工艺的分析及可行性研究

分析喷射沉积工艺制取粉末金属材料的制造工艺过程、组织特点和技术经济优越性，讨论国内高合金钢的生产状况，进行了开展粉末金属高合金钢喷射沉积锻造工艺生产的可行性研究。     

铣削粉末冶金高温合金FGH95时工件温度的研究

镍基粉末高温合金具有屈服强度高、疲劳性能好等优点,是制造新型发动机涡轮盘的理想材料,工件温度是引起工件各种形式热损伤的主要因素,本文研究铣削粉末冶金高温合金FGH95时工件的瞬态温度。对铣削过程进行合理简化,基于移动热源法建立粉末冶金高温合金铣削时工件温度的解析模型,研究铣削速度对工件温度的影响规律。通过铣削试验对工件温度模型的有效性进行验证,试验结果表明建立的二维工件温度解析模型能正确预测铣削高温合金时工件加工表面的温度分布。     

声辐射力驱动角形金属粉末微输送特性

为解决载气式、超声振动和惯性力等现有微输送方法在较宽输送速率范围内难以克服的角形金属粉体堵塞难题,本文研究以超声驻波场声辐射力为驱动力,通过悬浮分散微喷嘴内密集态粉末颗粒,实现金属粉末的稳定微输送。以激光熔覆技术中常用且易堵塞的100目、200目和300目角形铬粉和200目角形钛合金粉为对象,进行脉冲式和连续式两种模式的微输送精度和稳定性实验研究。实验显示,300目角形铬粉单脉冲输送质量可控范围为0.4~16mg且连续输送速率可控范围为6.0~65mg/s;脉冲微输送质量的变异系数随微喷嘴内径的增大而大幅降低(小于2%)、连续输送速率的变异系数均低于6%。实验结果表明,声辐射力驱动微米级角形金属粉末具有较大的输送速率可控范围、输送精度、稳定性和多种角形金属粉末的普适性,可从根本上解决角形粉末喷嘴微输送的堵塞问题。本文研究结果也可为其它尺度金属粉末和非金属粉末的微输送提供参考。     

钛合金复杂构件等温锻造实验研究

钛合金复杂构件通常采用机加工成形,导致成本高、材料利用率低,而且常规的锻造工艺很难满足外形复杂、使用性能要求高的钛合金复杂构件成形过程。提出钛合金复杂构件的新工艺,即先等温锻造成复杂构件形状,然后辅以机械加工的方法成形;通过实验研究,结合力学性能测试和超声波探伤,提出非对称变截面钛合金复杂构件等温锻造成形工艺。实验结果表明,采用该等温锻造成形工艺获得的钛合金复杂构件完全满足系统要求,并可替代机械加工产品;按新工艺加工成形的某钛合金复杂构件,不但降低成本,缩短机加工时间,而且材料利用率也提高到60%以上。     

轧钢导卫板堆焊修复材料试验研究

以预扩散合金粉为主要材料研制了一种新型导卫板堆焊材料,并制订了合理的堆焊修复工艺,对某厂轧机导卫板进行了堆焊修复。经过现场试验表明,预扩散合金粉对导卫板工作层的强度、耐磨性和抗热疲劳性具有重要影响,堆焊件满足了轧机的使用要求。     

Accretion of titanium carbide by electrical discharge machining with powder suspended in working fluid

A surface modification method by electrical discharge machining (EDM) with a green compact electrode has been studied to make thick TiC or WC layer. Titanium alloy powder or tungsten powder is supplied from the green compact electrode and adheres on a workpiece by the heat caused by discharge. To avoid the production process of the green compact electrode, a surface modification method by EDM with powder suspended in working fluid is proposed in this paper. After considering flow of working fluid in EDM process, the use of a thin electrode and a rotating disk electrode are expected to keep powder concentration high in the gap between a workpiece and an electrode and to accrete powder material on the workpiece. The accretion machining is tried under various electrical conditions. Titanium powder is suspended in working oil like kerosene. TiC layer grows a thickness of 150 μm with a hardness of 1600 Hv on carbon steel with an electrode of 1 mm in diameter. When a disk placed near a plate rotates in viscous fluid, the disk drags the fluid into the gap between the disk and the plate. Therefore, the powder concentration in the gap between a workpiece and a rotational disk electrode can be kept high. A wider area of the accretion can be obtained by using the rotational electrode with a gear shape.     

高温高压阀门密封面喷熔铁547B合金的研究

用氧乙炔焰加熔剂助熔一步法在12CrlMoV珠光体耐热钢和25号钢高温高压阀门密封面基体．上喷熔铁547B合金粉末．对喷熔工艺及喷熔层的硬度、时效硬化特性、热耐久性能、抗擦伤性能等使用性能进行较系统的试验研究。证明用喷熔铁547B合金粉末工艺修复电站高温高压阀门密封面裂纹是可行的。     

高强铝合金构件控制塑性成形技术在装备轻量化中的应用

车辆传动、行动构件数量多,且服役条件恶劣,要求有高的强韧性和疲劳寿命,现有铝材及制造技术无法满足。本文研究了变形参数对超高强铝合金构件性能的影响,发明了逐次控制变形方法和径向扩、收多次挤压控制金属流线方向新工艺,给出了相应的工艺规范,解决了构件疲劳寿命低的难题,实现了装备轻量化。     

用填粉式堆焊方法制造耐磨复合钢板

用填粉式堆焊方法制造耐磨复合钢板,研制了专用的堆焊设备,测定了堆焊电流和填粉量对堆焊层稀率的影响并对耐磨复合层进行了磨损试验,结果表明：采用填粉堆焊复合方法制造耐磨复合钢板是一种实用可行的方法,其熔敷效率比管丝堆焊提高近1．5倍,在加粉量一定时稀释率随堆焊电流增加呈上升趋势,填粉量对稀释率影响也较大,增加填粉量有利于降低衡释率,耐磨复合钢板有良好耐磨性,其相对磨损量比T10钢淬火＋回火高5．5倍,。耐磨复合钢板使用方便,可以切割、向内卷圈、拼焊。