一种超声喷射成形方法

摘要

本发明涉及一种超声喷射成形方法，技术特征在于：按照喷射成形将金属液流雾化成细小颗粒的基本原理，提出一种新的金属液雾化沉积方式，其基本原理是：熔融金属流至一个以超声频率振动的工具头表面上，形成一薄液层，在超声振动作用下激起表面张力波，当振动面的振幅达到一定时，液滴即从波峰上飞出，在高速惰性气体的带动下，迅速撞击沉积盘或收集器发生快速凝固，利用不同形状的收集器，通过控制接收器的位置及角度可以制备所需形状的金属坯件，所制造的坯件微观组织晶粒更加细小。

主权项

一种超声喷射成形方法，其特征在于步骤如下：步骤1：喷射沉积前将雾化室抽真空至小于50Pa，然后回充惰性保护气体至70～90kpa；步骤2：调整导流管为垂直状态，将超声发生器的工具头轴线与导流管的中轴线呈90°～180°夹角，加速气体管的喷嘴位于超声发生器的工具头斜上方，喷口方向正对接收液滴的沉积盘或模具型腔，与导流管轴线呈30°～90°；步骤3：将熔融的金属以保持30℃～200℃温度下通过导流管流至超声发生器工具头上，同时启动超声雾化器和加速气体喷射，超声频率为20～40kHz，超声发生器的功率不小于100w，加速气体喷嘴进气口压力为0.2～1.5Mpa；在超声振动作用下，熔融的金属雾化成金属液滴；高速低温气流扫略工具头表面上方而又不干扰金属液流，恰好带动刚飞离工具头表面的弥散金属液滴进行加速，液滴在飞行过程中形成半固态金属液滴，通过控制飞行距离，保证沉积前雾化液滴的固相分数为60％～70％；步骤4：半固态金属液滴在气流带动下撞击由计算机控制的沉积盘或模具型腔，使得掺杂加强粉末的半固态液滴凝固成所需形状坯件。