大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中工艺参数的影响研究.pdf

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1、·机械制造与研究·史建军·大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中工艺参数的影响研究大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中工艺参数的影响研究史建军【南京航空航天大学机电学院。江苏南京210016)摘要：在分析往复式喷射沉积管坯制备工艺原理及其设备结构的基础上，主要研究了对影响制备大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中的各参数进行分析研究。针对管坯的形貌特征及沉积厚度，分析研究了单参数雾化锥流率m，沉积器半径r，沉积器旋转速度和沉积器往复速度对其的影响，以及双参数(，)，(m⋯，V)，(r，V)对其的影响。关键词：往复式喷

2、射沉积；大壁厚非规则管坯；工艺参数中图分类号：TH16文献标志码：B文章编号：1671-5276(2010)03-0029-04ResearchonInfluenceofTechnicalParametersofLargeThick-WallIrregularTubularofSprayDepositingSHIJian-jun(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstrona

3、utics，Nanjing210016，China)Abstract：Onthebasisoftechnicalprincipleofreciprocatingspraydepositionoftubularanditsconfiguration，thepapermainlystud-iestheparameterswhichinfluencetheprocessofspraydepositionoflargethick·wallirregulartubular．Aimingatshapecha

4、ractersanddepositthicknessoftubular，italsostudiesandanalyzestheinfluenceofsingleparameter，suchassubuliformfluxofatomiza—tionmmax，radiusofdepositrolerr，revolvingspeedofdepositrollerc~，reciprocatingspeedofdepositrollerV，andthedoublepa-rameters，suchas(∞

5、，)，(mmax，)，(厂，I，)．Keywords：reciprocatingspraydeposition；largethick·wallirregulartubular；technicalparameters．快速凝固(rapidsolidification)技术能使材料的微观组利，并对该工艺进行了大量的研究和开发工作，发展成为织均匀细化，消除成分宏观偏析，抑制微观偏析生成，形成“Ospreyprocess”，所以喷射沉积也被称为Osprey工艺。亚稳定结构，减少脆性相，从而提高了材料的综

6、合性能。其后的一些学者相继开发了液体动态凝固技术、控制喷射目前，实现快速凝固的方法有数十种，冷凝速度达到了沉积法、喷射共沉积技术、反应喷射沉积技术和纯净金属103—106K／s。但这些方法往往只能形成颗粒状、纤维状喷射沉积工艺等，使得喷射沉积工艺日益多样化。。或片状的小尺寸快速凝固材料。这些材料直接作为产品应用的领域很窄，并且很难加工成产品而不改变材料所具1往复式喷射沉积管坯制备装置原有的快速凝固特征。因此，大尺寸快速凝固材料的制备技术一直是困扰快速凝固技术应用的主要问题。理及结构制备大尺寸快速

7、凝固材料中最成熟的方法之一是粉末冶金技术(powdermetallurgytechnology)，虽然该技术十基底往复式喷射沉积管坯装置结构如图1所示，其工分成熟并且具有一定的优点，但该技术本身存在着以下三作原理为：通过由中问包1，2及相应的传动机构3，4，7构方面的不足：1)粉末的氧化及夹杂物的掺入；2)对于某成的移液装置将金属熔体连续、稳定地注入到漏包6中，些合金，粉末颗粒的原始边界很难消除；3)工序相对在此过程中，采用PID控制算法控制漏包液面稳定；漏包复杂。中的金属熔体通过漏嘴流入喷嘴，

8、被高压气体(N)雾化喷射沉积技术是在快速凝固和粉末冶金工艺基础上成锥状液滴喷射液，喷嘴水平方向固定，垂直方向受控提发展起来的直接制备金属材料坯料或半成品的一种先进升以控制喷嘴喷射高度，收集基底8作匀速旋转运动及往材料制备技术，也是为解决用粉末冶金法制备大尺寸快速复运动，雾化锥液滴扫描沉积在收集基底上，经过雾化液凝固材料存在的问题而产生的一种新技术。1968年，流的多次往返扫描沉积，最终成形管坯。沉积室保持微正英国Swansea大学的SingerARE教授提出喷射沉积技术压环境，使大气中的氧被隔离