冷床熔炼式气雾化粉末制备方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供提出一种冷床熔炼式气雾化粉末制备方法与装置，含真空环境达成、连续送料、熔化、精炼、液流输送以及气雾化制粉流程，在开始阶段，装置整体抽真空后，充入高纯度的惰性气体进行保护；合金原材料通过喂料口均匀落入熔炼室中；采用等离子枪作为热源使合金原材料在熔炼室进行熔化；熔融态的金属液流通过不断的积累溢流至精炼室中进行精炼；精炼后的金属液流通过导流嘴和自身重力的作用下，连续且均匀的流入雾化喷嘴处，连续态的金属液流通过雾化喷嘴处的高纯高压氩气或惰性气体雾化，制备得到金属粉末。通过上述冷床式熔炼技术，可调节和控制金属流体的过热度，实现金属粉末的连续化生产，提高生产效率，得到的粉末粒度均匀。

Cold bed melting atomized powder preparation method and device

The invention provides a preparation method and a device for cold bed smelting gas atomized powder. The process includes vacuum environment, continuous feeding, melting, refining, liquid flow conveying and gas atomized powder making. In the initial stage, after the whole vacuum is pumped, the alloy raw material is protected by filling high purity inert gas. The molten metal flows through the continuous accumulation and overflow to the refining chamber for refining. The refining metal flows through the diversion nozzle and its own gravity to the atomizing nozzle continuously and evenly. Metal powder was prepared by continuous metal liquid flow through high-purity high-pressure argon or inert gas atomization at atomizing nozzle. Through the above cold bed smelting technology, the superheat degree of metal fluid can be adjusted and controlled, the continuous production of metal powder can be realized, the production efficiency can be improved, and the powder particle size can be uniform.

【技术实现步骤摘要】
冷床熔炼式气雾化粉末制备方法与装置
本专利技术涉及金属粉末制备领域，具体而言涉及一种冷床熔炼式气雾化粉末制备方法。
技术介绍
目前，金属粉末被广泛应用于粉末冶金和3D打印等行业领域，尤其是针对3D打印行业，粉末需求量与日俱增。金属粉末的综合质量直接关系到最终打印零部件的性能，然而由于传统制粉技术所获得的金属粉末普遍存在粒径分布范围广、表面不规则度高、杂质含量高等劣势，导致打印的工件具有表面粗糙、孔隙度高、综合力学性能差等不良现象，无法满足3D打印件综合性能优良的要求。因此，非常有必要在不增加制粉成本的前提下，显著改善3D打印用粉末的综合质量，使金属粉末具有球形度高、化学纯度高、流动性好、粒径分布窄、氧含量低等特点，以保证所打印的零件满足各项工艺标准所要求的优良性能。现阶段采用气雾化制备3D打印金属粉末的生产方式主要有冷壁坩埚熔炼气雾化(VIGA)、电极感应熔炼气雾化(EIGA)和等离子体气雾化(PA)等技术。其中VIGA技术中使用的是陶瓷材质坩埚，制备出的合金粉末中不可避免地会混入其他杂质元素，无法获得化学纯度高的金属粉末；EIGA技术也是一种不错的制备活泼金属(如钛合金等)常用的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1、在制粉开始前通过启动预抽阀对制粉装置进行抽真空处理，再通过向制粉装置内整体冲入惰性气体进行保护环境处理；步骤2、将经过合金原料通过喂料口落入熔炼室内；步骤3、在熔炼室内通过第一等离子枪对合金原料进行连续加热和熔炼，得到金属液流，第一等离子枪与熔炼室内金属液面间的间距控制在50‑60mm内；步骤4、熔炼室内得到的金属液流通过不断的积累溢流至精炼室中进行精炼，通过在精炼室内金属液面上方50‑60mm处安装的第二等离子枪进行再次加热，第二等离子枪的工作功率设置成大于等于第一等离子枪的工作功率，使得精炼室内金属液流的温度达到控制的...

【技术特征摘要】
1.一种冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1、在制粉开始前通过启动预抽阀对制粉装置进行抽真空处理，再通过向制粉装置内整体冲入惰性气体进行保护环境处理；步骤2、将经过合金原料通过喂料口落入熔炼室内；步骤3、在熔炼室内通过第一等离子枪对合金原料进行连续加热和熔炼，得到金属液流，第一等离子枪与熔炼室内金属液面间的间距控制在50-60mm内；步骤4、熔炼室内得到的金属液流通过不断的积累溢流至精炼室中进行精炼，通过在精炼室内金属液面上方50-60mm处安装的第二等离子枪进行再次加热，第二等离子枪的工作功率设置成大于等于第一等离子枪的工作功率，使得精炼室内金属液流的温度达到控制的预定范围；步骤5、精炼后的金属液流通过导流嘴和自身重力的作用下，连续且均匀的流入雾化喷嘴处的位置，导流嘴连接到精炼室的液流出口处，导流嘴的形状呈一缩口型，控制使喷嘴处的金属液流温度控制在一定区间范围内；步骤6、雾化喷嘴处通过向流出的金属液流喷出99.999％高纯高压氩气对液流进行破碎气雾化处理，得到金属粉末。2.根据权利要求1所述的冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，所述熔炼室内的水冷铜坩埚下方处设置一螺旋式旋转杆，在熔炼过程中通过螺旋式旋转杆的旋转实现金属液体自下而上的翻腾以及水平方向的搅拌。3.根据权利要求1所述的冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，第一等离子枪的工作功率为15-30kw，第二等离子枪的工作功率为20-40kw。4.根据权利要求1所述的冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，在雾化处理过程中，通过金属液流过热度控制和导流嘴抑制金属液流，流入到雾化喷嘴处导流口的液流直径在6mm以下。5.根据权利要求1所述的冷床熔炼式气雾化粉末制备方法，其特征在于，雾化喷嘴处导流口直径设置为6mm，导流嘴整体长度为30mm。6.一种冷床熔炼式气雾化粉末制备装置，其特征在于，包括抽真空单...

【专利技术属性】
技术研发人员：常辉，陈小龙，朱晓弦，孙中刚，
申请(专利权)人：南京尚吉增材制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32