核心提示:
噴射軋制工藝是將熔體霧化、噴射沉積、雙輥鑄軋結合為一體,在一步工序內從液態金屬直接制備高性能金屬板帶材的一種薄帶連鑄連軋技術,實現了高效、節能、短流程的噴射成形技術和軋制技術有機結合,符合綠色制造的方向。
噴射軋制過程可分為兩個階段:(1)使用惰性氣體(如氮氣)通過線性噴嘴將熔融的金屬霧化成細小的液滴(20~200um),液滴因不同的尺寸,在飛行過程中與外界發生傳導傳熱或者輻射傳熱的熱力學行為也不同,因而液滴可呈固態、半固態或液態,并最終沉積于軋輥表面;(2)具有一定的固相分數下的沉積物質進入輥縫軋制致密化,與軋輥面接觸發生熱傳導,直至完全凝固。
噴射軋制加工方法與傳統的鑄錠冶金(Ingotmetallurgy)制造方法相比,可節省能源消耗,降低成本,材料組織中溶質分布更均勻,合金化強度較高。噴射軋制加工方法與雙輥鑄造方法相比,噴射軋制不采用水冷空心軋輥控制冷卻速率,產生一個糊狀區,能生產具有較寬凝固溫度范圍的鋁合金,而采用雙輥鑄造還不能用于商業化生產2124和7050合金。噴射軋制方法與噴射成形方法相比,噴射軋制生產的板材比噴射成形板材的孔隙率(2%~8%)低,避免了后續軋制過程中的開裂。
噴射軋制方法制備的材料具有細小的等軸晶組織,致密度高,由于惰性氣體的保護使得合金的含氧量低,合金性能比常規鑄鍛材料有較大提高,工藝流程短,能源利用率高,可近終成形等,但是設備復雜,成本仍然較高。