噴射沉積技(ji)(ji)術(shu)(spraydeposition)又稱噴射鑄造(spraycasting)或噴射成形(sprayforming),是(shi)AREsinger教授于(yu)1968年提(ti)出,并于(yu)1970年首(shou)次(ci)公開(kai)的一種材料先進(jin)加(jia)工(gong)技(ji)(ji)術(shu)。噴射沉積技(ji)(ji)術(shu)是(shi)在鑄造、粉(fen)末冶金技(ji)(ji)術(shu)的競爭中發(fa)展起來的,是(shi)一種介于(yu)鑄造(IM)和粉(fen)末冶金(PM)之間(jian)的新工(gong)藝。
噴射(she)沉積工藝工程包括熔融(rong)金屬(shu)液的(de)釋放、霧(wu)化、噴射(she)(或(huo)稱快速(su)凝固(gu))、沉積及沉積體凝固(gu)階段,該技術以(yi)較少工序直接制備整體致密(mi)度高、組織均勻、晶粒細(xi)小的(de)材料。
工作原(yuan)理為:先利用高(gao)壓惰(duo)性氣體(常用噴射沉積(ji)成形霧化介(jie)質主要為N2、He、Ar等)將熔融金屬(shu)液(ye)流霧化破碎成細(xi)小(xiao)的(de)(de)金屬(shu)液(ye)滴,細(xi)小(xiao)的(de)(de)金屬(shu)液(ye)滴在(zai)高(gao)壓低溫惰(duo)性氣體沖擊(ji)下,最后(hou)沉積(ji)到(dao)特(te)定的(de)(de)收集器上形成整體具(ju)有一定形狀(zhuang)(如(ru)錠、管、板(ban))的(de)(de)成品或半成品。
噴射沉積技術與(yu)其他快(kuai)速凝固(gu)技術相比較(jiao)具(ju)有(you)顯著優點:①近終(zhong)形(xing)成形(xing);②致密度高(gao)(gao);③無(wu)污染;④工藝流(liu)程短(duan)、低成本、高(gao)(gao)效率,制品性能與(yu)常規鑄鍛材料相比有(you)較(jiao)大提高(gao)(gao);⑤具(ju)有(you)快(kuai)速凝固(gu)的特點。
噴射(she)沉(chen)積作為(wei)一種高性能材料的近凈成形制備(bei)工藝,噴射(she)沉(chen)積技(ji)術(shu)的生命力決定(ding)于其能否實現產業化(hua)滿足社會需(xu)要(yao)。未來,噴射(she)沉(chen)積技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)在以下幾(ji)個方面做到突破:
1、產業化
雖然噴射(she)沉積成形技術的應(ying)用(yong)(yong)已有(you)所發展,但噴射(she)沉積成形技術只(zhi)有(you)實現產業(ye)化才有(you)可能在粉(fen)末冶金的競爭中立于不敗之地。目(mu)前比(bi)較有(you)希望在大直徑管、金屬基復合材料、用(yong)(yong)于軋機的高速鋼復合軋輥及Al-Si合金汽(qi)車部(bu)件等領域實現產業(ye)化。
2、設計
在材料方面,按照快(kuai)速(su)凝固工藝的特點建立新型噴射成形合金體系(xi)。
3、成本
探索合理的(de)噴(pen)射沉積(ji)后續加工(gong)工(gong)藝,減少(shao)工(gong)序,提高性(xing)(xing)能(neng)(neng),降低(di)成本。 隨著關鍵技術問題(ti)的(de)解(jie)決,噴(pen)射沉積(ji)技術將會更(geng)加廣(guang)泛的(de)與先進的(de)熔煉工(gong)藝技術結合,成為高性(xing)(xing)能(neng)(neng)材料的(de)重要生產方式(shi)。
