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喷射成形技术以其快速凝固、半固态成形、近终形成形等工艺特点,在高性能金属合金材料制备领域得到广泛应用。该技术的关键核心工艺包括合金熔体雾化和雾化液滴在运动基底上的沉积两个方面。本文针对锭坯双喷嘴扫描喷射沉积过程,围绕形貌规范性好、沉积均匀两大目标,在锭坯径向均匀沉积、沉积生长机理以及形貌参数的动态检测等几个方面展开系统的理论研究和仿真分析,为锭坯实际生产提供理论依据。雾化喷嘴扫描方式及沉积轨迹对金属物质在沉积盘上的分布有着重要影响,本文在分析锭坯径向均匀沉积影响因素的基础上,提出基于凸轮驱动的双喷嘴分阶段变速扫描方法,建立了雾化锥六阶段变速扫描运动模型,利用ADAMS和MATLAB进行摆杆、凸轮推杆的位移和速度以及凸轮轮廓形状设计。建立了沉积轨迹模型,研究了工艺参数对沉积轨迹分布特性的影响以及沉积轨迹的耦合条件,对沉积轨迹和轨迹耦合进行了仿真分析,为合理地选择喷嘴扫描频率和基底旋转速度提供理论依据。对喷射成形的锭坯沉积生长机理进行了深入的研究和仿真分析。在对喷射成形典型形貌分析的基础上,首次发现了锭坯沉积过程具有自调节的现象,基于质量平铺法建立了自调节理论模型,研究自调节收敛性存在的条件和参数临界范围求取方法,深入地分析了喷嘴质量流率、安装偏心距、喷射高度、初始倾斜角度、扫描范围角等参数对自调节沉积特性和锭坯形貌的影响规律。研究内容为参数的优化选择提供理论依据和仿真方法。研究锭坯形貌(包括:锭坯沉积面直径、喷射高度、锭坯生长高度)的在线检测技术。研究“多点测量,加权平均”测量误差减小方法,对测量点数确定进行了优化,提出了沉积面直径检测的传感器随动控制方法,为沉积过程的实时监控和进一步的实时反馈控制打下了基础。在锭坯均匀沉积、自调节沉积机理、参数优化等内容的理论研究和数值仿真基础上,进行了径向沉积均匀性实验验证、沉积轨迹耦合实验验证和自调节沉积特性实验验证。实验结果与仿真研究结果较为一致,表明了本文的研究路线、研究方法及研究结论的正确性。