喷射沉积及后续加工探究

发布时间：2019-08-05 17:57

【摘要】：总结了喷射沉积的原理、特点及发展现状。介绍了喷射沉积坯料后续致密度化加工的进展,并对今后的发展方向进行了展望。
【图文】：

,喷射沉积及后续加工探究,张俊一;尹建成;李昊;张超;钟毅;《热加工工艺》;2016年08期;,

鹗粢旱氖头拧⑽砘嶂⑴缟?或称快速凝固)、沉积及沉积体凝固阶段，该技术以较少工序直接制备整体致密度高、组织均匀、晶粒细小的材料[2-3]。喷射沉积技术是在铸造、粉末冶金技术的竞争中发展起来的，是一种介于铸造(IM)和粉末冶金(PM)之间的新工艺。其原理为：先利用高压惰性气体(常用喷射沉积成形雾化介质主要为N2、He、Ar等)将熔融金属液流雾化破碎成细小的金属液滴，细小的金属液滴在高压低温惰性气体冲击下，最后沉积到特定的收集器上形成整体具有一定形状(如锭、管、板)的成品或半成品。其原理图，见图1。喷射沉积技术与其他快速凝固技术相比较具有显著优点[4-8]：①近终形成形；②致密度高；③无污染；④工艺流程短、低成本、高效率，制品性能与常规铸锻材料相比有较大提高；⑤具有快速凝固的特点。1喷射沉积的发展现状我国在喷射沉积方面的工作开展是在20世纪八十年代，起步较国外工业发达国家晚，但经过二十多年的努力，在理论研究和设备制造方面都取得了很大进步。国内中南大学黄培云等人开发了新型耐热铝合金的喷射沉积生产工艺[9-10]，在此基础上发明了往复扫描喷射沉积技术，突破性地制备出大型圆柱形、管坯等形状坯件。张济山、石力开、熊柏青[11-14]等人开展了很多喷射沉积设备的研发工作，并通过过程计算和优化，在喷射沉积圆柱坯、管坯、板坯等形状坯件的研制上取得了显著成绩，并对喷射沉积成形的雾化过程、熔滴凝固行为等提出一个理论模喷射沉积及后续加工探究张俊一,尹建成,李昊,张超,钟毅（昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093）摘要：总结了喷射沉积的原理、特点及发展现状。介绍了喷射沉积坯料后续致密度

,喷射沉积及后续加工探究,张俊一;尹建成;李昊;张超;钟毅;《热加工工艺》;2016年08期;,

缟?沉积坯甚至需要万吨以上的挤压机和锻压机，这样的设备较庞大，且非常昂贵，因此一些特殊的热加工方法发展起来，可用以解决大型喷射沉积坯的热致密化和塑性变形问题。2.1楔形压制楔形压制是将粉末填实在两个夹板构成的槽内，槽底部装有可向前推进的底板，利用上模冲头一点点顶压粉体斜面并粉末体间产生的摩擦自锁作用，阻止粉体在垂直压力作用下朝着侧向压力方向运动，粉末体受力向后滑动并逐渐成形，粉末体在这个压力作用下，由松散状态经过连续的变化成为具有一定密度和强度的压坯。楔形压制原理如图2所示。陈振华等[19-20]对大尺寸多孔零部件的压力成形做了较为深入的研究和有益的探索，将粉末冶金技术中的楔形压制(亦称循环压制)，引入大尺寸喷射沉积铝硅合金方坯与环件及耐热铝合金管件的致密化。袁武华等[21]采用循环压制工艺对多层喷射沉积大尺寸7075／SiCP复合材料(高度)进行了致密化加工。2.2旋压成形旋压的传统定义是通过旋轮的旋转进给，同时在某个方向给予一定压力，使金属材料沿这一方向由点到线、由线到面的变形和流动，最终成为某一形状型材的加工工艺，适用于各种空心回转体简形零件的加工成形，应用范围相当广泛[22]。但旋压成形有一个限制条件，适于旋压的金属材料必须具有塑性变形或流动能力。喷射沉积材料在旋压过程变形较为复杂，，除塑性变形外还有流动变形，而传统旋压只有塑性变形[23]。陈振华等[24]根据喷射沉积坯的变形特点提出了限位旋压的概念，即利用限位环限制坯料在长度方向的变形而只进行压缩致密，这样可直接对喷射沉积坯进行旋压避免开裂。2.3摆辗摆动辗压又称轨道成形、旋转锻造、
【作者单位】：昆明理工大学材料科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50874055) 云南省自然科学基金资助项目(2007E0013Z)
【分类号】：TH16

【相似文献】