喷射成型制备精密合金涡轮盘的基本原理与特点

将精密合金液滴高速喷射到底板或模具上沉积，使快速凝固粉末特点与成型结合在一起，制备航空发动机涡轮盘等零件或坯料，在中温以下，强度和塑性同时改善，热加工性良好，成本降低。近年来，美国政府投入大量的人力和物力开展涡轮盘用精密合金喷射成型技术研究。GE和P&W公司正在进行喷射成型精密合金涡轮盘的台架试车考核，为新一代发动机GE-90等的实际应用奠定基础。目前很多国家都已采用。中国先后建立了喷射成型设备并开展了精密合金喷射成型方面的研究工作。

精密合金涡轮盘喷射成型的原理与特点主要为以下，与粉末精密合金预合金粉末制备类似，精密合金液体经过喷射雾化后形成高速飞行的细小液滴，在飞行过程中液滴散热达到一定的过冷度，有些液滴甚至发生部分凝固。与粉末精密合金不同之处在于，液滴在完成凝固之前，以较大的冲击速度在基板或模具上沉积，沉积层上维持有一定厚度的液膜，进一步冷却，完全凝固。

喷射成型把快速凝固制粉与成型合二而一，简化了工艺，又保留了快速凝固组织的特点，液滴的冷却速率可达到104~105℃/s]。调整气体流速、喷咀结构和喷射距离等工艺参数，可以控制液滴尺寸、飞行速度和液滴接触基板时温度与凝固状态而获得优质精密合金喷射成型材料。

精密合金喷射成型技术的应用研究已经进行许多年。许多公司对五个涡轮盘合金进行了大量喷射沉积试验，并对喷射沉积涡轮盘进行组织与性能研究。中国航空材料研究院对IN100[20]、GH4742[21]、GH4742y[22-23]和GH4169[24]等精密合金开展了喷射成型研究。中国科学院金属研究所作者等还开展了NiAl合金喷射成型研究。