一种镍铝粉的连续供液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镍铝粉的连续供液雾化制备装置，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20cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口，排液口直径为2cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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。

Continuous liquid supply atomization preparation device for nickel aluminum powder

Continuous liquid supply for atomizing the invention discloses a nickel powder preparation device, 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 of 20cm. The outer side of the centrifugal nozzle with 2 liquid discharge port, discharging port diameter is 2cm, liquid discharging opening direction in the tangential 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 gas melt in centrifugal nozzle for pulse compression all around, the centrifugal nozzle is correspondingly provided with 2 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 The cyclone separator and the ultrasonic vibration sieve are arranged in the device, and the crushing effect is improved and the uniformity of the powder is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置
本专利技术属于材料加工
，尤其是涉及一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置。
技术介绍
金属间化合物Ni3Al是具备反常的屈服强度—温度效应，以及很高的耐磨损和耐腐蚀性能，已经成为当代航空航天工业、民用工业等领域的重要结构材料，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，同时雾化制粉过程中由于涉及到密封、抽真空、加热、供液、雾化、破真空等过程，所需要的周期非常长，如果采用间歇式的供料方式，每一次都需要重复上述过程，严重降低了制粉效率。
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镍铝粉的连续供液雾化制备装置。本专利技术完整的技术方案包括：一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置，所述的装置包括熔炼炉、雾化炉，真空系统，控制系统，惰性气体系统，所述的熔炼炉包括炉体、炉盖、炉体内设有熔炼坩埚，熔炼坩埚外设有感应加热体，熔炼坩埚上方设有红外测温装置，所述的熔炼坩埚为倾倒式坩埚，坩埚倾倒一侧下方设有导液槽，导液槽连接导液管；所述的雾化炉包括炉体，炉体内设有保温坩埚，保温坩埚外设有加热体，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，导液管路上设有开/闭导液管的导流塞，保温坩埚内设有液面探针和红外测温装置，导液管与熔炼炉炉体、雾化炉炉体之间均安装有高温密封圈，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为20cm，高度为50cm，储液包外包裹有保温棉，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20cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口，排液口直径为2cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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。真空系统分别连接熔炼炉和雾化炉，控制熔炼炉和雾化炉内的真空度，惰性气体系统连接雾化炉，提供雾化和粉料收集所需的气体，控制系统分别与真空系统、惰性气体系统、液面探针、红外测温装置电连接，并根据液面探针和红外测温装置反馈的数据，做出相关指令。本专利技术相对于现有技术的优点在于：通过双炉分离方式，熔炼炉用于熔炼，并且通过导液管将熔体输送到雾化炉，导液通道上的导流塞保证了在熔炼炉进行密封、抽真空、加热时，雾化炉中的真空气氛不被破坏，因而可以连续进行，熔炼结束时，在真空状态下将熔体导入雾化炉，雾化炉通过保温坩埚和储液包进行二级缓冲存储，其中保温坩埚内的液面探针实现了对液位的实时探测，可以根据熔体实际消耗情况进行补充，保证了制粉的连续进行。附图说明图1为本专利技术连续供液雾化制备装置结构示意图。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。一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置，所述的装置包括熔炼炉1、雾化炉5，真空系统，控制系统，惰性气体系统，所述的熔炼炉包括炉体、炉盖、炉体内设有熔炼坩埚4，熔炼坩埚外设有感应加热体，熔炼坩埚上方设有红外测温装置，所述的熔炼坩埚为倾倒式坩埚，坩埚倾倒一侧下方设有导液槽2，导液槽连接导液管3；所述的雾化炉包括炉体，炉体内设有保温坩埚6，保温坩埚外设有加热体，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，导液管路上设有开/闭导液管的导流塞，保温坩埚内设有液面探针7和红外测温装置，导液管与熔炼炉炉体、雾化炉炉体之间均安装有高温密封圈，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为20cm，高度为50cm，储液包外包裹有保温棉，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20cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口，排液口直径为2cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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。真空系统分别连接熔炼炉和雾化炉，控制熔炼炉和雾化炉内的真空度，惰性气体系统连接雾化炉，提供雾化和粉料收集所需的气体，控制系统分别与真空系统、惰性气体系统、液面探针、红外测温装置电连接，并根据液面探针和红外测温装置反馈的数据，做出相关指令。采用上述装置进行雾化制粉时，选择的合金组分为按原子百分比包括Al：20-30％，Cr：2-2.8％，Nb：1.5-2.5％，Re：0.2-0.8％，余量为Ni。使用时，首先关闭导流管上的导流塞，使导流管处于关闭状态，将合金铸锭放入熔炼炉的坩埚内，随后对熔炼炉和雾化炉封闭炉体后分别抽真空后，随后开启熔炼炉加热电源对熔炼坩埚进行加热，同时以较低的功率对保温坩埚进行预热，通过红外测温装置确定熔炼坩埚内的熔体完全熔化并达到3000-350℃过热度后，打开导流管上的导流塞使导流管处于开通状态，倾转坩埚将熔体导入导液槽，并沿导液管流入已经预热好的保温坩埚，上述过程完成后，关闭导流管上的导流塞，熔体在保温坩埚内保温，并进入储液包通过离心喷嘴和惰性气体喷嘴进行雾化粉的制备。当保温坩埚内的熔体降低到某一位置，如坩埚2/3处时，液面探针将信号传送给控制系统，此时开启熔炼炉炉盖，加入铸锭后，进行抽真空、熔炼等工序，随后开启导流管上的导流塞，将熔体输送到保温坩埚，随后关闭导流管上的导流塞，实现连续雾化制粉过程，该连续制粉过程中雾化炉始终保持在真空状态。同时通过离心式的喷嘴，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，同时根据镍铝合金的密度、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，相对于钛铝，由于镍铝并不具备高的反应活性，所以可以在储液炉中存放较长时间，因而采用较大尺寸的储液炉，使一次熔炼可以制得相对较大产量的粉料，同时由于其比重大，设计了较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置，所述的装置包括熔炼炉、雾化炉，真空系统，控制系统，惰性气体系统，所述的熔炼炉包括炉体、炉盖、炉体内设有熔炼坩埚，熔炼坩埚外设有感应加热体，熔炼坩埚上方设有红外测温装置，所述的熔炼坩埚为倾倒式坩埚，坩埚倾倒一侧下方设有导液槽，导液槽连接导液管；所述的雾化炉包括炉体，炉体内设有保温坩埚，保温坩埚外设有加热体，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，导液管路上设有开/闭导液管的导流塞，保温坩埚内设有液面探针和红外测温装置，导液管与熔炼炉炉体、雾化炉炉体之间均安装有高温密封圈，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为20cm，高度为50cm，储液包外包裹有保温棉，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20cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口，排液口直径为2cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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。真空系统分别连接熔炼炉和雾化炉，控制熔炼炉和雾化炉内的真空度，惰性气体系统连接雾化炉，提供雾化和粉料收集所需的气体，控制系统分别与真空系统、惰性气体系统、液面探针、红外测温装置电连接，并根据液面探针和红外测温装置反馈的数据，做出相关指令。...

【技术特征摘要】
2016.12.30 CN 20161126366611.一种镍铝粉的连续供液雾化制备装置，所述的装置包括熔炼炉、雾化炉，真空系统，控制系统，惰性气体系统，所述的熔炼炉包括炉体、炉盖、炉体内设有熔炼坩埚，熔炼坩埚外设有感应加热体，熔炼坩埚上方设有红外测温装置，所述的熔炼坩埚为倾倒式坩埚，坩埚倾倒一侧下方设有导液槽，导液槽连接导液管；所述的雾化炉包括炉体，炉体内设有保温坩埚，保温坩埚外设有加热体，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，导液管路上设有开/闭导液管的导流塞，保温坩埚内设有液面探针和红外测温装置，导液管与熔炼炉炉体、雾化炉炉体之间均安装有高温密封圈，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为20cm，高度为50cm，储液包外...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茜，刘喜，白嘉瑜，
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