[发明专利]一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺

说明书

本发明公开了一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺，属于粉末钢制造工艺领域，一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺，其工艺为：技术人员控制塞杆下降，金属液通过导液块注入混合腔中，同时固体输入管将金属粉导入混合腔中，使磁化后的金属粉与液态金属混合，液态金属在雾化导入的高压气流的冲击下雾化，通过导流管中的滤板导流，使金属粉与部分雾化金属液进入内导流柱中，另一部分雾化金属液通过外导流柱流动，使导流管喷出的外层为雾化金属液，内层为金属粉与雾化金属液混合物的双层射流流体，可以实现通过双层射流流体进行粉末钢的喷射沉积，单位时间内输出的金属粉和金属液一定，易于喷射沉积的粉末钢中固体颗粒分布均匀。

技术领域

本发明涉及粉末钢制造工艺领域，更具体地说，涉及一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺。

背景技术

喷射沉积技术的原理为：经过流管流出的熔融金属，被雾化喷雾出口的高速气流破碎，雾化为细小弥散的熔滴射流，雾化熔滴射流在高速气流的作用下加速，并与气流进行热交换.其中小于某一临界尺寸的熔滴凝固为固体颗粒，较大尺寸的熔滴仍为液态，中间尺寸的熔滴则为含有一定比例液相的半凝固颗粒.这些凝固程度不同的熔滴高速撞击沉积表面后，在表面上附着、铺展、堆积及与表面熔合而形成一个薄的半液态层，并顺序凝固结晶，逐步沉积生长为大块致密的金属实体。

采用喷射沉积技术制备金属基复合材料锭坯，在目前已有的研究和实践中，大多采用插管方法直接将增强固相颗粒喷入金属熔体雾化锥中，但该方法不易保证固相颗粒在沉积坯中分布的均匀性，且材料利用率较低。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺，它可以实现将液态金属雾化前将金属粉混合，金属粉被提前磁化，金属粉与液态金属在混合腔内混合均匀后进入雾化器中后，使金属液雾化，金属粉随雾化金属进入导流管中，进入导流管中后，部分雾化金属液与金属粉冲击外导流柱，使部分雾化金属液进入外导流柱中，金属粉沿滤板流入内导流柱中，使导流管喷射出外层为雾化金属雾，中间为金属粉与雾化金属液的双层射流流体，集束金属粉沉积在承载板上后被外层的液化金属液包覆，液化金属液遇冷快速成型，防止金属粉末飞溅流失，通过双层射流流体进行粉末钢的喷射沉积，单位时间内输出的金属粉和金属液一定，易于喷射沉积的粉末钢中固体颗粒分布均匀。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高性能粉末钢热喷射沉积成型工艺，其成型工艺为：

S1，技术人员控制塞杆下降，使熔融金属罐中的部分金属液通过导液块注入混合腔中；

S2，同时固体输入管将金属粉储存罐中被磁化的金属粉通过固体输入管导入混合腔中，使磁化后的金属粉与液态金属混合；

S3，开启压缩气体阀门，雾化器开始工作；

S4，液态金属在高压气流的冲击下雾化，使金属粉与雾化金属液充分混合并进入导流管中；

S5，通过导流管中的滤板导流，使金属粉与部分雾化金属液进入内导流柱中，另一部分雾化金属液通过外导流柱流动，使导流管喷出的外层为雾化金属液，内层为金属粉与雾化金属液混合物的双层射流流体；

S6，导流管喷射出的流体落在承载台上沉积成型。