难变形结构材料双扫描雾化喷射沉积基础研究

研究双扫描喷射成形过程中喷嘴扫描频率与沉积器转速之间的本构关系，掌握双喷嘴扫描频率与沉积器转速、收得率之间的优化匹配规律；结合计算模拟，分析双扫描雾化过程中气流与液滴之间的"叠加问题"和相互作用规律，包括气液雾化"叠加区"熔滴热量和质量的分布与变化特征、"叠加区"熔滴和气流的相互作用关系，以及大量液滴在"雾化叠加区"的互干涉问题；研究双扫描雾化熔滴的"尺寸效应"对大尺寸沉积坯微观组织和内部缺陷的影响；选择一种典型牌号的高温合金材料，通过理论分析与双扫描喷射成形实验相结合，获得优化的双扫描喷射成形工艺，为喷射成形高性能先进高合金化材料在我国的推广应用建立理论和工艺基础。

喷射成形是一种集熔炼、雾化、沉积于一体的近终成形快速凝固技术，喷射成形制备的高合金化材料具有组织细小、成分均匀的优点。双喷扫描是喷射成形工艺突破了单喷嘴生产柱形沉积坯时的直径限制，提高了生产效率，是一项新技术，但同时也带来工艺参数的复杂性。双喷扫描雾化沉积技术给生产大尺寸、高致密度雾化沉积坯带来了可能，同时也对确定工艺参数、精确控制坯形状提出了挑战。本项目主要研究了双扫描喷射成形过程中喷嘴扫描频率与沉积器转速之间的关系，掌握了双喷嘴扫描频率与沉积器转速、收得率之间的优化匹配规律。结合计算模拟，分析双扫描雾化过程中气流与液滴之间的叠加问题和相互作用特点，包括气液雾化叠加区熔滴热量和质量的分布与变化特征，以及雾化液滴在雾化叠加区的“互干涉”问题。研究双扫描雾化熔滴的尺寸效应对大尺寸高温合金沉积坯微观组织和内部缺陷的影响；选择喷射成形高温合金材料GH4169，通过理论分析与双扫描喷射成形实验相结合，获得了优化的双扫描喷射成形工艺，为喷射成形高性能先进高合金化材料建立一些理论和研究基础。