喷射成形的工艺应用

如题所述

第1个回答  2016-06-03

喷射成形主要应用在钢铁产品以及高强度铝合金方面。 喷射成形工艺在轧辊发面的应用已经表现出突出的优势 。
例如,日本住友重工铸锻公司利用喷射成形技术使得轧辊的寿命提高了3~20倍;已向实际生产部门提供了2000多个型钢和线材轧辊,最大尺寸为外径800mm,长500mm。该公司正致力于冷、热条带轧机使用的大型复合轧辊的直接加工成形研究。
又如,英国制辊公司及Osprey金属公司等单位的一项联合研究表明,采用芯棒预热以及多喷咀技术,能够将轧辊合金直接结合在钢质芯棒上,从而解决了先生产环状轧辊坯,再装配到轧辊芯棒上的复杂工艺问题,并在17Cr铸铁和018V315Cr钢的轧辊生产上得到了应用。
其次,喷射成形工艺在特殊钢管的制备方面也获得重要进展。
比如,瑞典Sandvik公司已应用喷射成形技术开发出直径达400mm,长8000mm,壁厚50mm的不锈钢管及高合金无缝钢管,而且正在开展特殊用途耐热合金无缝管的制造。美国海军部所建立的5吨喷射成形钢管生产设备,可生产直径达1500mm,长度达9000mm的钢管。
喷射成形工艺在复层钢板方面也显示出应用前景。MannesmannDemag公司采用该工艺已研制出一次形成的宽1200mm、长2000mm、厚8~50mm的复层钢板,具有明显的经济性而受美国能源部的重视。 (1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂倾向大。喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件 。
(2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。
(3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数低、耐磨性好等优点,但采用传统铸造工艺时,会形成粗大的初生Si相,导致材料性能恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服了这个问题。喷射成形Al—Si合金在发达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等部件。
(4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性,可以在150~300°C甚至更高的温度范围使用,部分替代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢,以减轻重量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直接从液态金属制取具有快速凝固组织特征、整体致密、尺寸较大的坯件,从而可以解决传统工艺的问题。
(5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题。

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