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文档简介

大尺寸合金及金属基复合材料锭坯的喷射沉积制备新技术及设备目录、研究的背景喷射沉积技术原理及研究意义三、目前国际上喷射沉积技术存在的问题四、坩埚移动式喷射沉积技术发明要点五、坩埚移动式喷射沉积技术及设备六、本技术的优点七、大尺寸复合材料坯件的后续加工八、技术的实施效果九、与当前国内外同类技术主要参数比较、研究的背景大尺寸微晶合金锭坯是生产高性能结构材料和部件的基础原材料。如:口大规格工业型材所需要的直径大于∞500mm锭坯;口航天、航空、交通、武器装备领域所发展急需大尺寸高性能材料和部件:直径大于400mm管材、直径大于1200mm的环件等;强度高于700MPa的高强铝合金、可以在350C下使用高强耐热铝合金、强度高于700MPa及模量100GPa的铝基复合材料等。传统工艺的局限性口传统的铸造冶金技术难于制备这类大尺寸合金锭坯,特别是高合金元素含量的锭坯。主要问题是锭坯的冷速偏低,容易产生成分偏析、组织粗大且组织均匀性较差,热应力大而容易开裂,加工性能不够理想口采用粉末冶金技术难以制备大尺寸的坯件,主要是成型模具和设备吨位的限制。□传统喷射沉积技术虽具备氧化程度小、力学性能优越等特点、但制备大尺寸坯件时容易恶化成铸态组织。二、喷射沉积技术原理及研究意义1.原理熔融金属或合金在惰性惰性气体焰体感应物圈气氛中雾化,形成颗粒喷射流,直接喷射在较冷的基体陶颗粒上,经过撞击、聚结、凝固而形成沉积物,这种沉积物沉积可以立即进行锻造、挤压或[积基传轧制加工,也是近形产品。喷射沉积原理图2.喷射沉积技术研究的意义口克服了铸造冶金产品中成分偏析严重、力学性能低的缺点;也克服了粉末冶金技术难于制备大件的困难及因粉末氧化、脏化严重、而导致的产品塑性较低的缺点。同时也保留了这两类技术的主要优点口喷射沉积技术不仅可以大幅度提高传统结构材料的综合性能,还可以开发新材料。三、目前国际上喷射沉积技术存在的问题问题1:传统喷射沉积技术难于制备大直径的圆柱锭坯、厚壁管坯、厚板坯熔体雾化器a制备锭坯时存在的问题:N采用扫描式喷嘴时,由于摆动角度的限制,锭坯的直径不能太大;扫描锭坯极易产生基体铸造组织,锭坯的直径不能超过g400mm传统喷射沉积圆柱锭坯制备原理图中b.传统喷射沉积制备管坯时存在的问题由于管坯是由雾化液滴一次沉积而成的,管坯的壁厚不能太大(一般壁沉机基体厚小于50mm),否则容易生铸造化组织传统喷射沉积管坯的制备原理图中c.传统喷射沉积制备板坯时存在的问题由于板坯是由雾化液滴熔体一次沉积而成的,因此板化锥坯不能太厚(一般壁厚小于50mm),否则容易形成铸沉积基体造态组织。传统喷射沉积板坯的制备原理图间题2:沉积坯的冷速偏低,容易产生铸造化组织。传统的喷射沉积技术采用高雾化颗粒密度沉积工艺,在沉积坯表层上沉积物完全凝固之前,后一批沉⑦积物已经到达该处,沉积坯表面液层存在一层液相。同时,由于坩埚不动,沉积定在一

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