一种TiAl粉的雾化制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种TiAl粉的雾化制备装置，包括炉体、熔炼室、雾化室和收集室，熔炼室坩埚底部通过导流管连接到储液包，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴，离心喷嘴为圆盘状，直径为10cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有4个排液口，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的法线方向，离心喷嘴上方设有脉冲加压气管，所述脉冲加压气管连接气源，控制系统控制气源对离心喷嘴内的熔体进行脉冲式的加压，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向；雾化室下方设有收集室，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛，本发明专利技术改善了破碎效果并提高了粉料的均匀程度。

Atomizing preparation device for TiAl powder

The invention discloses a device for preparing atomized TiAl powder, which comprises a furnace body, melting chamber, atomizing chamber and a collecting chamber at the bottom of the crucible melting chamber connected to the liquid storage bag through the tube, the liquid storage bag is connected to the bottom of the centrifugal nozzle through the tube, the centrifugal nozzle is of disc shape, diameter 10cm, lateral symmetric the centrifugal nozzle with 4 liquid discharge port, discharging port diameter is 3cm, liquid discharging opening direction for the normal direction of the disk is provided with a centrifugal nozzle pressure pulse pipe, the pulse pressure pipe is connected with the gas control system, control of centrifugal nozzle gas melt within the pulse pressure, centrifugal around the nozzle is correspondingly provided with 4 inert gas nozzle, an inert gas nozzle toward the centrifugal nozzle rotating liquid outlet of the melt out direction; atomizing chamber is arranged below the collection chamber, collecting chamber provided with a cyclone The invention improves the crushing effect and improves the uniformity of the powder.

【技术实现步骤摘要】
一种TiAl粉的雾化制备装置
本专利技术属于材料加工
，尤其是涉及一种TiAl粉的雾化制备装置。
技术介绍
钛合金密度小，强度大、硬度大，耐高温性能强，其抗腐蚀性能及耐摩擦性能高，尤其是TiAl金属间化合物因具有高比强度、高比刚度、耐蚀、耐磨、耐高温以及优异的抗氧化性能等优点，正在成为当代航空航天工业、民用工业等领域的优秀候选结构材料之一，特别是在航空发动机叶片领域具有广阔的应用前景。3D打印，或称增材制造作为近年来兴起的一种快速成型工艺，采用逐层铺粉，激光或电子束融化成型的方式，实现了精密部件的精加工成型，并且避免了铸造过程出现的缩孔缩松等缺陷，成为一种新兴的材料加工手段。目前3D打印所用的粉料，一般通过熔炼后真空浇注成铸锭，随后二次熔炼并采用雾化法制粉的方式获得，在目前的雾化方法中，一般采用金属熔体直接流出后，对熔体吹气实现雾化。部分较先进的工艺则采用离心法将熔体甩出后雾化，而采用离心甩出的过程中，专利技术人经研究发现，熔体甩出后雾化过程中气体的吹速、角度，液流的方向均对雾化的效果和雾化后粉料的粒度均有影响，但目前的离心工艺均采用连续离心出液后吹气的方式，因而使制得的粉料粒度分布不均匀。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种TiAl粉的雾化制备装置。本专利技术完整的技术方案包括：一种TiAl粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体、控制系统、熔炼室、雾化室和收集室。所述的熔炼室位于炉体上方，包括坩埚，坩埚外设有感应加热体，炉体上方设有炉盖，熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为15cm，高度为30cm，所述储液包包括外层衬和内层，内层采用与所要雾化的TiAl粉相同组分的TiAl合金制成，内层厚度为1cm，感应熔炼坩埚底部通过导流管连接到所述的储液包，导流管上设有开/闭机构，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴，所述的离心喷嘴为圆盘状，直径为10cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有4个排液口，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的法线方向，所述离心喷嘴上方设有脉冲加压气管，所述脉冲加压气管连接气源，控制系统控制气源对离心喷嘴内的熔体进行脉冲式的加压，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向；雾化室下方设有收集室，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛。本专利技术相对于现有技术的优点在于：通过离心式的喷嘴，将合金熔体以离心式甩出，增加了甩出的速度，因而在与雾化气流接触时会产生更大的破碎力，改善了破碎效果，同时配合脉冲气流加压，使熔体在正对雾化气流方向时以高速喷出，正面冲击雾化气流发生碰撞，同时配合脉冲气流加压，使熔体在正对雾化气流方向时以高速喷出，正面冲击雾化气流发生碰撞，，针对TiAl的高反应活性，在储液炉包设置所要雾化的TiAl粉相同组分的内层，避免了储液中熔体腐蚀储液包，同时根据TiAl合金的密度、熔炼速度、供液速度、离心转速等特点，针对其进行了储液包和雾化喷嘴尺寸的优化设计，使雾化效果更好，效率更高。附图说明图1为本专利技术雾化制备装置结构示意图。图2为本专利技术离心喷嘴机构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。一种TiAl粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体、控制系统、熔炼室、雾化室和收集室。所述的熔炼室位于炉体1上方，包括坩埚2，坩埚外设有感应加热体3，炉体上方设有炉盖，熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包4，所述储液包直径为15cm，高度为30cm，所述储液包包括外层衬和内层，内层采用与所要雾化的TiAl粉相同组分的TiAl合金制成，内层厚度为1cm，感应熔炼坩埚底部通过导流管连接到所述的储液包，导流管上设有开/闭机构，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴5，所述的离心喷嘴为圆盘状，直径为10cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有4个排液口8，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的法线方向，所述离心喷嘴上方设有脉冲加压气管9，所述脉冲加压气管连接气源，控制系统控制气源对离心喷嘴内的熔体进行脉冲式的加压，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴6，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向；雾化室下方设有收集室7，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛。采用上述装置进行雾化制粉时，首先将真空熔炼后浇注得到的具有所需组分的合金铸锭，放于真空感应熔炼炉的坩埚内，随后抽真空后开启真空感应加热线圈电源，对坩埚内的铸锭加热，约15-20min后铸锭完全熔化，采用红外测温设备对合金熔体进行测温，在1730-1770℃下保温2-3min后，熔体通过坩埚进入雾化室的储液包中，随后经过陶瓷导流管引导到离心喷嘴中，离心喷嘴开始离心旋转，同时控制系统控制气源对离心喷嘴内的熔体进行脉冲加压，当旋转到雾化气体喷出方向时，所施加的脉冲压力促使合金熔体以高速喷出，喷出的熔体正对雾化气体喷出方向，相互之间角度为0°，熔体与雾化气体正面冲击，在气流作用下被粉碎成微小液滴，并冷却凝固为细粉，随后进入收集室，通过旋风分离器分离后经振动筛筛分后收集。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何限制，凡是根据本专利技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiAl粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体、控制系统、熔炼室、雾化室和收集室。所述的熔炼室位于炉体上方，包括坩埚，坩埚外设有感应加热体，炉体上方设有炉盖，熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为15cm，高度为30cm，所述储液包括外层衬和内层，内层采用与所要雾化的TiAl粉相同组分的TiAl合金制成，内层厚度为1cm，感应熔炼坩埚底部通过导流管连接到所述的储液包，导流管上设有开/闭机构，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴，所述的离心喷嘴为圆盘状，直径为10cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有4个排液口，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的法线方向，所述离心喷嘴上方设有脉冲加压气管，所述脉冲加压气管连接气源，控制系统控制气源对离心喷嘴内的熔体进行脉冲式的加压，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向；雾化室下方设有收集室，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛。

【技术特征摘要】
1.一种TiAl粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体、控制系统、熔炼室、雾化室和收集室。所述的熔炼室位于炉体上方，包括坩埚，坩埚外设有感应加热体，炉体上方设有炉盖，熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为15cm，高度为30cm，所述储液包括外层衬和内层，内层采用与所要雾化的TiAl粉相同组分的TiAl合金制成，内层厚度为1cm，感应熔炼坩埚底部通过导流管连接到所述的储液包，导流管上设有开/...

【专利技术属性】
技术研发人员：候晓翠，张建勋，余钊辉，潘龙，
申请(专利权)人：西安交通大学青岛研究院，青岛翰兴知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37