噴(pen)射(she)沉(chen)積(ji)技(ji)術(spraydeposition)又(you)稱噴(pen)射(she)鑄造(spraycasting)或噴(pen)射(she)成形(sprayforming),是AREsinger教授于(yu)1968年提出,并于(yu)1970年首次公開(kai)的(de)一種材料先進加工技(ji)術。噴(pen)射(she)沉(chen)積(ji)技(ji)術是在鑄造、粉末冶金技(ji)術的(de)競爭中發(fa)展(zhan)起來的(de),是一種介于(yu)鑄造(IM)和(he)粉末冶金(PM)之間的(de)新工藝。
噴(pen)射沉積(ji)(ji)工藝工程包(bao)括熔融金(jin)屬(shu)液(ye)的(de)釋(shi)放、霧化、噴(pen)射(或稱快速凝固(gu))、沉積(ji)(ji)及沉積(ji)(ji)體凝固(gu)階段(duan),該技術以較少工序直接制備整體致密度高、組織均勻、晶(jing)粒細(xi)小的(de)材料。
工作原理(li)為(wei):先利用(yong)高壓(ya)惰性(xing)氣體(常用(yong)噴射沉積成形霧化介(jie)質主(zhu)要為(wei)N2、He、Ar等)將熔融金屬(shu)液(ye)流霧化破碎成細(xi)小(xiao)的金屬(shu)液(ye)滴(di),細(xi)小(xiao)的金屬(shu)液(ye)滴(di)在高壓(ya)低溫惰性(xing)氣體沖擊下,最(zui)后沉積到特定的收集(ji)器上形成整體具(ju)有一定形狀(如錠、管、板)的成品或半(ban)成品。
噴射沉積技(ji)術與(yu)其他快(kuai)速凝固(gu)技(ji)術相比較具有(you)顯(xian)著優點(dian):①近終形成(cheng)形;②致密(mi)度高;③無污(wu)染;④工(gong)藝流程短、低成(cheng)本(ben)、高效率,制品性能與(yu)常規(gui)鑄鍛材料相比有(you)較大提高;⑤具有(you)快(kuai)速凝固(gu)的特點(dian)。
噴射沉(chen)(chen)積(ji)作為一種高性(xing)能材(cai)料的近凈成形制(zhi)備工(gong)藝,噴射沉(chen)(chen)積(ji)技術(shu)的生命力(li)決定于其能否實現產業化滿(man)足(zu)社會需要。未來(lai),噴射沉(chen)(chen)積(ji)技術(shu)需要在(zai)以(yi)下幾(ji)個方(fang)面做到突破:
1、產業化
雖(sui)然噴射沉積成形技術的(de)應用(yong)已有所發展(zhan),但噴射沉積成形技術只有實現(xian)產業(ye)化(hua)才有可能在粉末冶金的(de)競(jing)爭中立于(yu)(yu)不(bu)敗之地。目前(qian)比較有希望在大直徑管、金屬基復(fu)合材料、用(yong)于(yu)(yu)軋機的(de)高速(su)鋼復(fu)合軋輥及Al-Si合金汽車部件(jian)等領域實現(xian)產業(ye)化(hua)。
2、設計
在材料(liao)方面,按照(zhao)快(kuai)速凝固工藝(yi)的特點建立新型噴射成形(xing)合金體系。
3、成本
探索合理(li)的(de)噴射沉積后續加工工藝,減少工序,提高(gao)性能(neng),降低成(cheng)本。 隨著關鍵技術問題的(de)解(jie)決,噴射沉積技術將會更加廣泛的(de)與(yu)先進的(de)熔煉(lian)工藝技術結合,成(cheng)為高(gao)性能(neng)材料的(de)重要生產方式。
