喷射沉积工艺与快速凝固材料

喷射沉积作为一种新兴的快速凝固技术,被广泛用于研究和开发高性能快速凝固材料,近年来发展十分迅速。本文叙述了喷射沉积工艺的基本原理和主要特点,介绍了国外喷射沉积工艺的研究现状以及用这种工艺获得的各种快速凝固材料,并对喷射沉积工艺作了综合评价与展望。     

喷射成形高温合金及其制备技术

简要地总结了喷射成形高温材料近年来的研究状况,包括专用高温材料喷射成形装置、技术及其应用结果.同时比较了喷射成形技术与用常规铸锭冶金工艺和粉末冶金工艺制备高合金化高强度高温合金的异同.通过优化氮气与氩气雾化喷射沉积技术,制备了多种优质高温合金沉积坯,沉积坯整体致密、晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、含气量低、冷热加工性能显著改善、力学性能明显提高.     

喷射共沉积技术在颗粒增强金属基复合材料中的应用

简要介绍了喷射共沉积技术的原理及特点，并以铝合金为例，综述了该工艺在颗粒增强金属基复合材料制备及性能改善中的应用。     

工艺参数对喷射共沉积2024／SiCp沉积坯形状及凝固组织的影响

通过实验阐述了喷射共沉积工艺参数（雾化压力,合金过热度,沉积距离,颗粒射入压力及射入距离,流化床压力）对２０２４／ＳｉＣｐ复合材料沉积坯形状及凝固组织的影响,并得到了形状较为满意的近圆柱状,含气量较低,颗粒分布均匀的沉积坯。     

金属基颗粒复合材料喷射沉积工艺的研究

该工艺是使熔融合金在气流喷射作用下产生雾化,同时将增强颗粒喷入雾化液流中,共同沉积到衬底上,凝固形成金属基颗粒复合材料。对工艺过程及其主要影响因素进行了研究,对复合材料的微观结构进行了观察和分析,在增量凝固概念的基础上,对喷射沉积凝固过程特点进行了讨论。试验表明:采用该工艺制取金属基颗粒复合材料,能够克服传统方法的某些不足,增强颗粒在合金基体中呈弥散分布,无凝固偏析,界面接触紧密,未观察到明显的反应过渡层。     

喷射沉积快速凝固技术的发展概况

喷射沉积技术是一种新型的快速凝固技术，近年来广泛应用于研究和开发多种性能快速凝固材料，取得了显著的成效。本文叙述了喷射沉积快速凝固技术的基本原理和主要特点，并对国内外喷射沉积技术的研究及应用现状进行了综述。     

金属基颗粒增强复合材料的喷射共沉积工艺

该工艺是先将雾化室抽真空 ,充入惰性气体 ,拔开塞杆使合金液沿坩埚底部小孔流下 ,通过雾化器时 ,合金液被雾化为细小液滴 ,在飞行过程中加入增强相颗粒 ,最后雾化流与增强颗粒一起喷射到基体上 ,便共同沉积成金属基复合材料。本工艺的前提条件是 :凝固前沿无液态金属积累、流动 ;几微米的液态金属薄膜覆盖凝固前沿 ;急冷凝固 ;不饱和方式供给液态金属。雾化沉积工艺参数依不同的雾化系统及雾化介质、基体合金成分和增强相颗粒性质而变化 ,而当前依经验而定。增强相分布均匀与否关系到整个复合材料的机械性能。喷射沉积装置由金属液加热保温…     

多层喷射沉积制备大尺寸耐热铝合金管坯的研究

采用多层喷射沉积工艺制备出了尺寸为Ф630 mm×250 mm×800 mm且质量较好的FVS0812耐热铝合金管坯,通过挤压获得了性能优良的大直径管材,并对管坯和挤压后管材的力学性能和微观结构进行了检测和分析.分析结果表明,多层喷射沉积制坯过程中,熔滴在沉积面的冷却速度约3.2×104 K@s-1～106K@s-1,熔滴凝固后在沉积坯中形成微细晶粒结构(200 nm～500 nm)和弥散分布的纳米析出相Al12(Fe,V)3Si(20nm～60 nm),使得沉积坯挤压致密后具有优异的性能.     

均匀液滴喷射沉积模拟研究

以酒精为模拟对象 ,研究了振荡器输入电压、振动频率以及外压差等工艺参数对喷射沉积液滴流形态的影响。用Sn -Pb合金对均匀液滴发生装置进行了适应性研究 ,获得的金属球尺寸集中 ,铸锭组织均匀。     

喷射成形过程雾化熔滴质量流率空间分布的研究

喷射成形是材料领域新出现的高新科学技术。本文研究了喷射成形雾化熔滴射流质量流率和沉积速率的分布规律，建立了它的空间分布函数。结果表明随着雾化压力的增加和沉积距离减小，雾化喷射流变得更集中。     

均匀液滴喷射沉积模拟研究

以酒精为模拟对象,研究了振荡器输入电压、振动频率以及外压差等工艺参数对喷射沉积液滴流形态的影响.用Sn-Pb合金对均匀液滴发生装置进行了适应性研究,获得的金属球尺寸集中,铸锭组织均匀.     

激光重熔对喷射电沉积纳米结构镍涂层性能影响研究

采用喷射电沉积方法在45钢基体表面制备了纳米结构镍涂层,研究了激光重熔工艺对涂层性能的影响。用扫描电镜和X射线衍射仪对涂层表面形貌和晶粒尺寸进行分析,并对涂层做表面显微硬度测试和耐腐蚀性试验。结果表明:在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面比较平整、结合较致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但涂层中仍存在一些孔隙及其它缺陷;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,涂层致密化程度有所提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此涂层的表面显微硬度和耐腐蚀性能得到明显的提高。     

可控枝晶生长法制备二维多孔金属

将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了射流电沉积中枝晶的分形生长。以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的实验设备,通过定点喷射电沉积法制备了二维分形的镍枝晶,并采用扫描喷射电沉积法成功地改变了枝晶的分形生长,实现了枝晶的可控交织生长,进而制备了二维多孔金属材料。结果表明,扫描喷射电沉积是可以成功制备多孔金属,从而为高性能多孔金属材料的制备提供了一种全新的方法。     

喷射成形高速钢沉积坯性能分析

研究了喷射成形高速钢T15沉积坯的部分力学性能及微观组织.结果表明,喷射成形制备的高速钢,晶粒细小,无宏观偏析,平均体密度为8.208g/cm3,三点抗弯强度达到1860 MPa.但通过SEM观察发现沉积坯内存在局部显微疏松,为了进一步提高材料性能,需要对高速钢沉积坯做热等静压等后续热加工.     

喷射沉积快速凝固Al—3.8Li—0.8Mg—0.4Cu—0.13Zr合金沉积态组…

本文采用新型的喷射沉积快速凝固工艺制备了Ａｌ－３．８Ｌｉ－０．８Ｍｇ－０．４Ｃｕ－０．１３Ｚｒ合金，对其沉积态组织及合金凝固过程进行了初步分析。半凝固态试验合金滴沉积时撞击打碎的枝晶和重溶脱落的枝晶臂可作为新的晶核 长大，在涫本内形成大量等轴晶组织。与铸锭冶金相比，其组织细小、均匀，晶粒尺寸一般在５－２０μｍ范围内，反映了材料速凝固的特征。沉积体内部基本上避免了较大的缩孔，减弱了粉末冶金材料的原     

泡沫金属的制备方法及应用

介绍了多孔泡沫金属材料常用的传统制备方法(铸造法、发泡法、烧结法和沉积法)及具体应用。并提出了一种新型的泡沫金属制备方法——喷射电沉积法。     

喷射沉积5083 Al-Mg合金的超塑性

研究了喷射沉积再经过热变形处理的 5 0 83Al Mg合金的超塑性。喷射沉积 5 0 83Al Mg合金的微观组织是由平均尺寸 15 μm的等轴晶组成 ,组织中的气孔率为 0 1% 5 % (体积百分数 )。采用了两种不同的热变形处理工艺 (TMP)来闭合气孔和细化晶粒 :先挤压后轧制和直接轧制。采用先挤压后轧制工艺处理的合金表现出了相对较高的超塑性 ,最大超塑延伸率可达 4 6 5 % ,而采用直接轧制工艺处理的合金最大超塑延伸率为 2 95 %。两种工艺处理后的合金表现出了相似的应力 -应变行为和应变速率敏感因子 ,应变速率敏感因子取值范围为 0 3 0 5。超塑延伸率的差异可能是由闭合气孔导致的变形过程中空洞的形核能力不同造成的。     

复合轧辊喷射铸造成形坐标跟踪法数值模拟分析

通过计算机模拟,采用跟踪复合轧辊表面轮廓线坐标的方法(坐标跟踪法),计算复合轧辊在不同时刻的形状和尺寸.并分析各种喷射铸造工艺参数对复合轧辊形状的影响规律,模拟结果表明,辊芯平移速度和辊芯半径的变化对复合轧辊的沉积层厚度影响较大,而辊芯旋转速度和喷射距离的单独变化对轧辊沉积厚度影响很小.     

直流电弧喷射等离子体炬阳极喷嘴积碳现象的研究

采用高功率直流电弧等离子体喷射化学气相沉积工艺,制备了不同厚度的自支称金刚石厚膜.实验发现,等离子体炬阳极喷嘴积碳是沉积过程中最突出的问题之一.从理论和实验两个方面研究了阳极积碳产生的原因,并通过激光拉曼光谱分析了碳球的结构和成分.结果表明,碳球由金刚石层、混合层和最外面的石墨层构成.详细分析了甲烷浓度、冷却水温度、放电电弧的局部高温、阳极喷嘴的表面质量对积碳形成的影响,并提出了改进措施.     

金属微滴水平喷射关键参数调控机制及试验

均匀金属微滴喷射3D打印技术是一种极具应用前景的空间金属增材制造技术,明晰其重力敏感度是实现该技术空间化应用的前提。在地基条件下,将熔滴喷射沉积方向翻转至水平状态是直观反映其打印过程重力效应的有效方法。针对熔滴水平稳定喷射调控的难题,建立了熔滴水平喷射流体力学模型及压电激振动力学模型,通过试验,探究了熔滴水平喷射不稳定形成机制,明晰了不同喷射行为下的激振特性,揭示了熔滴水平稳定喷射调控规律。结果表明：压电模块驱动信号（脉宽、幅值）对激振杆振动特性影响极为显著,激振杆行程随幅值或脉宽的增加呈现出先增加后减小的变化规律;通过改变激振杆振动特性可调控熔滴直径、初始喷射速度及喷射稳定性,熔滴直径随幅值增大而减小,但受脉宽影响不大,而喷射速度与幅值及脉宽均正相关。基于此,试验得到了尺寸均匀的金属熔滴,并水平沉积打印出与设计模型一致的结构特征。