钛合金粉体等离子雾化制备设备及工艺研究
发布时间:2021-06-27 12:28
近年来,钛合金作为一种新型的合金,具有优良的力学性能,使其在医学及航空航天领域倍受青睐。但医疗器械及发动机叶片等零部件的加工因具有尺寸精度高且无二次污染等要求,使得加工成型工艺造成为难点。而3D打印技术因具有制造周期短、成型不受零件复杂程度限制、以及节材、节能等优势,有效的解决了钛合金在医疗植入类、航空航天发动机涡轮叶片等领域的成型技术问题。金属3D打印钛合金粉末的质量是影响快速增材制造技术在钛合金零部件生产制造中能否得到推广应用的重要因素。与其它雾化工艺相比,自行研究设计的钛合金超音速等离子雾化工艺替代了传统坩埚加热的工艺且具有更高的冷却效率。但在试验研究初期发现,阴极喷嘴内产生气体回流现象及阳极喷嘴中雾化气流分布差等问题。为了解决这一问题,需要对雾化喷嘴气体内进行有限元分析,得到喷嘴内气体流场的分布情况。本课题利用建模软件和ANSYS-Workbench模拟软件平台对自行研究设计的超音速等离子雾化喷嘴内的等离子气体及雾化气体分别进行有限元分析和试验验证。本文的主要研究内容分为设计及优化等离子喷嘴和超音速雾化喷嘴两个部分。对超音速等离子喷嘴内回流区域进行有限元动力学分析及结构优化。计...
【文章来源】:沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
喷嘴设计技术路线图
图 2.1 超音速等离子雾化制粉原理Fig. 2.1 Surpersonic plasma atomization milling principle气体与雾化介质
图 2.2 不同雾化介质粉末粒度的分布ig. 2.2 Particle size distribution of different atomized me,空气雾化时其粉末颗粒最大,氮气次之,但雾化效果最好。在空气中雾化时,熔滴在分
【参考文献】:
期刊论文
[1]过热温度和冷却速率对过冷Ti熔体凝固过程的影响[J]. 樊丹丹,许军锋,钟亚男,坚增运. 金属学报. 2018(06)
[2]球形钛及钛合金粉制备工艺研究现状[J]. 汤鑫,李爱红,李博. 粉末冶金工业. 2018(02)
[3]航空重油发动机气助雾化喷嘴雾化机理仿真[J]. 王思奇,杨海青. 内燃机学报. 2018(02)
[4]应用Fluent流场模拟分析与结构改进雾化喷嘴[J]. 李俏,杨斌,王鹏程,黄永程. 化学工程与装备. 2017(07)
[5]制备方法对3D打印用Ti-6Al-4V合金粉体特性的影响[J]. 毛新华,刘辛,谢焕文,蔡一湘. 材料研究与应用. 2017(01)
[6]基体热累积对铝合金激光熔化沉积单道形貌的影响研究[J]. 冯秋娜,田宗军,梁绘昕,高雪松,肖猛. 应用激光. 2017(01)
[7]生物医用纯钛的粉末微注射成形工艺研究[J]. 刘超,孔祥吉,吴胜文,况春江. 粉末冶金工业. 2017(01)
[8]等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究[J]. 戴煜,李礼. 新材料产业. 2016(08)
[9]球形钛粉先进制备技术研究进展[J]. 陆亮亮,张少明,徐骏,赵新明,盛艳伟,张金辉. 稀有金属. 2017(01)
[10]3D打印钛及钛合金医疗器械的优势及临床应用现状[J]. 罗丽娟,余森,于振涛,刘春潮,韩建业,牛金龙. 生物骨科材料与临床研究. 2015(06)
硕士论文
[1]SBR工艺N2O动力学模型构建及关键减排控制因子研究[D]. 刘玉田.济南大学 2017
[2]基于FLUENT的超音速冷喷涂喷嘴结构设计及数值模拟[D]. 汤红军.武汉科技大学 2015
[3]基于不同冷却方式的α-氧化铝陶瓷线锯切割机理与工艺研究[D]. 章珈彬.江苏科技大学 2015
[4]四种雾化介质对气雾化流场影响的模拟及实验研究[D]. 付军华.北京有色金属研究总院 2014
[5]双级耦合雾化法制备合金粉末的研究[D]. 张维涛.兰州理工大学 2013
[6]基于现场总线的真空等离子焊接控制系统研究[D]. 赵岐.西安石油大学 2012
[7]基于ADAMS非圆行星齿轮机构运动学和动力学仿真[D]. 王旭.东北大学 2010
本文编号:3252846
【文章来源】:沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
喷嘴设计技术路线图
图 2.1 超音速等离子雾化制粉原理Fig. 2.1 Surpersonic plasma atomization milling principle气体与雾化介质
图 2.2 不同雾化介质粉末粒度的分布ig. 2.2 Particle size distribution of different atomized me,空气雾化时其粉末颗粒最大,氮气次之,但雾化效果最好。在空气中雾化时,熔滴在分
【参考文献】:
期刊论文
[1]过热温度和冷却速率对过冷Ti熔体凝固过程的影响[J]. 樊丹丹,许军锋,钟亚男,坚增运. 金属学报. 2018(06)
[2]球形钛及钛合金粉制备工艺研究现状[J]. 汤鑫,李爱红,李博. 粉末冶金工业. 2018(02)
[3]航空重油发动机气助雾化喷嘴雾化机理仿真[J]. 王思奇,杨海青. 内燃机学报. 2018(02)
[4]应用Fluent流场模拟分析与结构改进雾化喷嘴[J]. 李俏,杨斌,王鹏程,黄永程. 化学工程与装备. 2017(07)
[5]制备方法对3D打印用Ti-6Al-4V合金粉体特性的影响[J]. 毛新华,刘辛,谢焕文,蔡一湘. 材料研究与应用. 2017(01)
[6]基体热累积对铝合金激光熔化沉积单道形貌的影响研究[J]. 冯秋娜,田宗军,梁绘昕,高雪松,肖猛. 应用激光. 2017(01)
[7]生物医用纯钛的粉末微注射成形工艺研究[J]. 刘超,孔祥吉,吴胜文,况春江. 粉末冶金工业. 2017(01)
[8]等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究[J]. 戴煜,李礼. 新材料产业. 2016(08)
[9]球形钛粉先进制备技术研究进展[J]. 陆亮亮,张少明,徐骏,赵新明,盛艳伟,张金辉. 稀有金属. 2017(01)
[10]3D打印钛及钛合金医疗器械的优势及临床应用现状[J]. 罗丽娟,余森,于振涛,刘春潮,韩建业,牛金龙. 生物骨科材料与临床研究. 2015(06)
硕士论文
[1]SBR工艺N2O动力学模型构建及关键减排控制因子研究[D]. 刘玉田.济南大学 2017
[2]基于FLUENT的超音速冷喷涂喷嘴结构设计及数值模拟[D]. 汤红军.武汉科技大学 2015
[3]基于不同冷却方式的α-氧化铝陶瓷线锯切割机理与工艺研究[D]. 章珈彬.江苏科技大学 2015
[4]四种雾化介质对气雾化流场影响的模拟及实验研究[D]. 付军华.北京有色金属研究总院 2014
[5]双级耦合雾化法制备合金粉末的研究[D]. 张维涛.兰州理工大学 2013
[6]基于现场总线的真空等离子焊接控制系统研究[D]. 赵岐.西安石油大学 2012
[7]基于ADAMS非圆行星齿轮机构运动学和动力学仿真[D]. 王旭.东北大学 2010
本文编号:3252846
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