高密度合金薄壁构件制备新工艺

        高密度合金具有密度高(16.5~19.0 g/cm3)、耐高温、强度高和延性好、冲击韧性好等性能特点，在航空航天、国防工业和民用工业都得到了广泛的应用。典型的W-Ni-Fe 系高密度合金含 90%~98%的钨，添加Ni 和 Fe（比例通常为 7:3~8:2）。如采用常规粉末冶金法制备该类合金，需将 W、Ni、Fe 粉末以一定比例均匀混合，冷压成形后在1465℃以上的高温液相烧结致密化。然而，冷压生坯在液相烧结时会产生超过 40%的体积收缩，导致薄壁或大尺寸复杂形状零部件产生严重变形、开裂或崩塌等问题。相比之下，等离子喷涂可减小后续烧结过程中成形件因体积收缩引起的扭曲变形和应力集中。等离子喷涂温度高达10000℃以上，喷射速度达 300~400 m/s，非常适合钨基难熔金属粉末熔化粘结成形；等离子喷涂沉积层致密度可达 85%以上；粉末沉积效率可达 8 kg/h，涂层厚度可以精确控制在±0.025 mm 范围内，而且，等离子喷涂施工灵活，不受成形件尺寸及形状限制。因此，等离子喷涂成形技术成为难熔金属及金属间化合物等特种材料大尺寸或薄壁等复杂形状零部件的一种很有希望的新型制备方法，并可期望实现短流程近净成形。

 

        由于对粉末进行了瞬时液相烧结处理，使喷雾造粒团聚体内的粉末由机械混合转变为冶金结合，喷涂沉积率从 45%提高至 70%以上。等离子喷涂沉积层为层片结构，致密度约 88.9%。