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喷射成形一种新型的高性能材料制备技术,它通过气流来减小金属熔体尺寸从而使得金属快速凝固获得高性能坯料。这种技术不但可以克服传统铸造过程中产生的晶粒粗大、偏析严重的缺点,同时还能够显著改善粉末冶金工艺中工序复杂、材料易被氧化等不足,是一种极具潜力的技术。喷射成形工艺中,雾化熔滴尺寸的大小是衡量沉积坯料质量好坏的一个主要标准,细化熔滴尺寸是气雾化技术领域研究的热点。由于气体具有能量正比于其速度的平方,本研究提出对气流进行加热提高气流的能量,从而细化熔滴这一新思路,利用数值模拟、实验测量、机理分析等手段,展开了对加热气流技术的研究。结合喷射成形现有的雾化结构,对进入雾化器的气流进行加热处理。加热器由气流通道,加热套组成,检测压力表,链接器等组成。通过耐热导管与雾化器链接。加热器通过电流转化成热能来加热,加热圈上附带控制器确保加热温度,出口气压表确定气流状态。链接雾化器为限制式雾化器,环缝间隙为1mm夹角35度。采用计算机数值模拟的方式,对气体通过热交换通道过程进行了模拟和分析。依据实际实验设备建立二维几何模型,分别模拟了未加热,以及分别加热200℃,350℃,500℃下气体流场的分布情况。从模拟结果可知:增加气流可以有效提高气流的速度。气流出口速度与温度大致符合关系式:V=0.62T+320.6针对本实验条件下。气体分别加热50℃,100℃,150℃,相对于未加热状态下气流分别提速:5.6%、14.9%、24.2%。在上述数值模拟结果的基础上,针对不同加热温度条件下进行雾化实验,并对不同条件下得到坯料取金相,分析金相结果可知:气流被分别加热到50℃、100℃、150℃与未加热时相比晶粒尺寸减小8.9%、20%、28.9%且分布更加均匀,晶粒形状更加接近球形。