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1、第23卷第6期稀有金属1999年11月Vol.23.6CHINESEJOURNALOFRAREMETALSNovember1999喷射成形技术的产业化现状及应用发展方向熊柏青(北京有色金属研究总院,北京100088)摘要:综述了喷射成形(Osprey)技术在国内外的产业化现状,并根据喷射成形技术的特点,探讨了国内喷射成形技术的几个重要应用发展方向。关键词:喷射成形技术产业喷射成形(SprayForming)又称为喷射铸造尤其是
2、每隔3年举行一次的喷射成形技术及产业化(SprayCasting)或雾化沉积(SprayDeposition),是由发展研讨会上英国OspreyMetalsLtd.公司代表世界英国Swansea大学的SingerARE教授于1969年率上各大产业单位所提供的综述性报告,可概括出喷[1]先提出学术思想,后经英国OspreyMetalsLtd.公射成形技术在工业发达国家的产业化现状的特点。司多年发展,于80年代末逐渐成熟起来的一项快111基本形状(棒、管、板)沉积坯件的制备技速凝固材料制备新技术,因
3、此又称为Osprey技术已达可产业化水平[2]术。喷射成型技术的基本原理是:用高压惰性气这一特点主要体现在:(1)对喷射成形工艺过体将合金液流雾化成细小的熔滴,熔滴在高速气流程机理的研究已十分深入。世界各国普遍采用计算的作用下飞行并被雾化气体冷却,在这些熔滴未完机模拟与实际工艺实验相结合的方法,结合一些新全凝固前将其沉积到具有一定形状的接收器上,通型的在线监控系统,对喷射成形工艺过程进行深入过控制接收器的运动便可获得具有一定外形的沉积研究,对一些重要工艺参量之间的相关变化规律进坯件。利用喷射成型技术制
4、造的材料,具有晶粒细行总结,从而使目前模拟预测的结果与实际结果达小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固粉末到十分接近的水平,为实际工艺操作与改进提供可冶金(RS/PM)材料的特征,同时具有含氧量低、致靠的理论指导;(2)对喷射成形工艺过程的控制技密度高、从合金熔炼到近终成型一步完成的优势,术发展已基本完善。世界各国普遍采用计算机对工有利于减少材料制备工序、降低成本,近年来已引艺过程进行控制,对普通的棒坯、管坯、板坯,实[3]起世界各国工业界的广泛重视。从1990年开始,际控制误差可控制在预定尺寸的2
5、%以内,与传统世界各国从事喷射成形技术研究、生产开发的单位RS/PM工艺相比,充分发挥了一次近终成形的优每隔3年在英国举行一次学术及产业化发展研讨势,大大减少了后续加工工作量;如采用新型的模会,至今已举办了3届,大量信息,尤其是产业化糊逻辑控制、同时配以可多自由度运动的沉积坯件发展的信息在这个会上公布于众。结合其它场合得接收系统,还可制备诸如变直径管件、弯管等异型到的文献、资料,可对喷射成形技术的产业化现沉积坯件[4]。(3)沉积坯件的实收率已明显提高。状,以及在中国的应用发展方向做一个全面的分析在生
6、产大直径棒坯时,沉积坯件实收率最高可达和判断。90%以上,而过喷粉末可做为副产品出售,基本无材料浪费,材料制备成本已达到民用市场可接受的1喷射成形技术产业化发展现状水平。(4)用喷射成形工艺制备的沉积材料呈多品11工业发达国家现状种发展趋势,性能与传统的铸造、粉末冶金工艺所根据国际上近几年来大量的文献、资料报道,制备的材料相比明显提高,且开发出了一些传统工收稿日期:1998-10-25;熊柏青,男,35岁,博士,高级工程师;联系地址:北京市新街口外大街2号。426
7、稀有金属23卷艺所不能或难于制备的新型材料。(5)设备的总体比各项性能指标明显提高,被制成多种产品进入市设计制造技术已基本定型,一些关键技术硬件、耐场后受到广泛欢迎,该公司1999年已决定将上述火材料的制备已趋稳定。目前,由OspreyMetals材料由目前每天的单位班生产改为三班生产,这Ltd.公司联合诸如德国MannesmannDemag公司等设样,年产量就可达到6000t,另外还将筹建1台全计制造的生产线及中试线在世界各地总计已近20新的喷射成形生产设
8、备,以期进一步扩大该类产品条,最长的运行时间已达8年以上。另外,至少还在欧洲的市场份份额。(5)美国Howmet&PW公[5,6][11]有十余套喷射成形装置在实验室规模上运转。司从1997年开始利用该公司改进开发的所谓从上述几个方面可以看出,喷射成形基本技术!Spraycast∀#喷射成形技术及2台带有接收器水平的完善已为该技术大规模进入产业应用领域奠定了往复运动装置、真空熔炼装置的喷射成形设备,生良好的基础。产最大直径760mm、长400mm、壁厚
