雾化喷嘴制造技术

本发明专利技术涉及一种雾化喷嘴，包括呈上下分布的上喷盘和下喷盘，所述上喷盘的中心设有贯通至下喷盘下端面的导流通道，所述下喷盘的两侧设有进气通道，所述上喷盘和下喷盘配合形成和进气通道连通的进气腔体，所述雾化喷嘴还包括连接于上喷盘和下喷盘之间的整流环，所述整流环的外壁与下喷盘的内壁配合形成和进气腔体连通的环缝式出气口。本发明专利技术所提供的雾化喷嘴，能够使气流流动更加稳定，雾化粉末粒度细小，且具有较少的卫星粉末；在高温和高压使用环境下，出气口型面变形不受上喷盘型面变形影响，具备更稳定的雾化效果。具备更稳定的雾化效果。具备更稳定的雾化效果。

【技术实现步骤摘要】
雾化喷嘴


[0001]本专利技术涉及3D打印用金属粉末制造
，具体为一种雾化喷嘴。

技术介绍

[0002]随着金属3D打印产业的飞速发展，球形金属粉末作为金属3D打印的关键原料，其制备和生产技术是整个3D打印产业链的核心。目前，国内外能够批量生产球形金属粉末的技术主要有等离子旋转电极法、惰性气体雾化法、感应等离子球化法、感应等离子雾化法等。惰性气体雾化法的基本原理是用高速气流将液态金属流熔体破碎成小液滴并凝固成粉末的过程，由于其制备的粉末具有纯度高、氧含量低、粉末粒度可控、生产成本低以及球形度高等优点，已成为高性能及特种合金粉末制备技术的主流制备技术。雾化喷嘴是气雾化制备技术的核心装置，同过内部型腔设计将气体的压力势能转换为动能，液态金属熔体通过导流管或自由落体进入雾化区域，高速气体射流从雾化喷嘴出气口喷出，实现液态金属熔体的雾化破碎，为实现更高雾化效率，近年来陆续发展出提高气体动能的高压气体雾化和热气体雾化技术。
[0003]现有雾化喷嘴主要采用环缝式结构，主要结构包括进气管路、内部气腔和出气口部分组成，其中心开孔，作为导流管输送或液态金属熔体自由降落通过的通道。由于气腔内部压力较高，且在工作过程中受金属熔体热辐射或导流管热传导作用，长时间易使结构变形导致内部气腔及出气口尺寸发生变化，进而影响雾化后金属粉末的粒度粉末、形貌等关键技术指标。尤其是对于制备铁镍钴基合金的环缝出气口的雾化喷嘴，由于合金过热度达1600℃以上，通过导流管的热传导作用导致雾化喷嘴中心孔温度可达800℃以上，以上因素造成雾化喷嘴在使用过程中产生变形。根据气体压力受力分析可知，内部型腔受力方向为垂直于型面的法线方向，内部型腔结构长期使用可造成型面变形，进而影响出气口尺寸，导致雾化效果失常，粉末品质变差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种雾化喷嘴，以解决雾化喷嘴及内部型腔易变形问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种雾化喷嘴，包括呈上下分布的上喷盘和下喷盘，所述上喷盘的中心设有贯通至下喷盘下端面的导流通道，所述下喷盘的两侧设有进气通道，所述上喷盘和下喷盘配合形成和进气通道连通的进气腔体，所述雾化喷嘴还包括连接于上喷盘和下喷盘之间的整流环，所述整流环的外壁与下喷盘的内壁配合形成和进气腔体连通的环缝式出气口。
[0006]作为优选方案，所述上喷盘、下喷盘和整流环同轴设置。
[0007]作为优选方案，所述环缝式出气口沿导流通道中轴线形成的剖面由P1
‑
P4两点构成的轮廓线和P1
’‑
P4
’
两点构成的轮廓线形成，其中心线与导流通道中轴线形成夹角b1，夹角b1设置为5
‑
45
°
，P1
‑
P4的延长线与P1
’‑
P4
’
的延长线相对于所述中心线呈轴对称。
[0008]作为优选方案，所述环缝式出气口沿导流通道中轴线形成的剖面由P1
‑
P2
‑
P3
‑
P4
及P1
’‑
P2
’‑
P3
’‑
P4
’
节点构成的轮廓线形成，并包括由P1
‑
P2和P1
’‑
P2
’
相对形成的稳流段、P2
‑
P3和P2
’‑
P3
’
相对形成的收缩段、P3和P3
’
相对形成的喉部以及P3
‑
P4和P3
’‑
P4
’
相对形成的扩张段。
[0009]作为优选方案，线段P1
‑
P2平行于线段P1
’‑
P2
’
，两线段之间的最短距离设置为a，两段平行线，可使气流稳定过渡，减少由于气流方向变化引起的紊流。
[0010]作为优选方案，所述稳流段、收缩段、扩张段在所述剖面中心线上的投影长度分别为L1、L2、L3，L1长度设置为2a
‑
5a，L2长度设置为0.5a
‑
5a，L3长度设置为2a
‑
10a，喉部P3
‑
P3
’
宽度设置为0.05a
‑
0.8a。
[0011]作为优选方案，P3
‑
P4构成的线段长度大于P3
’‑
P4
’
构成的线段长度，多出长度为导向段。
[0012]作为优选方案，所述导向段在剖面中心线上的投影长度为L4，L4长度设置为0.1a
‑
0.4a。
[0013]作为优选方案，线段P3
‑
P4和线段P3
’‑
P4
’
的延长线形成夹角b，夹角b设置为4
‑
15
°
。
[0014]作为优选方案，线段P2
‑
P3为起点和终点分别为P2和P3的三次贝塞尔曲线，线段P2
’‑
P3
’
为起点和终点分别为P2
’
和P3
’
的三次贝塞尔曲线，可对经过稳流段的均匀气流进行稳定压缩加速至音速，曲线构成的型面可减少。
[0015]作为优选方案，所述雾化喷嘴还包括连接于下喷盘的上端面的分流环，所述分流环和下喷盘同轴设置，所述分流环将进气腔体分隔为内腔体和外腔体，所述分流环侧壁均匀设有四个分流孔，四个分流孔与相近的进气通道的距离等同。通过该设置，可将两侧对称进入外腔体的气流均分为四股沿径向由外往内的气流，降低气流在周向的不均匀性，气流能够均匀通过分流孔而汇集于内腔体中，从而使环缝式出气口的出气气流趋于稳定。
[0016]作为优选方案，所述整流环包括整流部和沿整流部周向连接的第一环状凸台，所述下喷盘的上端面设有和第一环状凸台匹配的第一环形槽，通过第一环状凸台和第一环形槽的配合，将整流环卡合固定至下喷盘。
[0017]作为优选方案，所述整流部和第一环状凸台之间通过等距设置的若干肋板连接，通过等距设置的肋板能够使气流均匀通过弧形通气孔，从而使流动至环缝式出气口的气流更加稳定、均匀。
[0018]作为优选方案，所述整流部的上端面设有第二环形槽，所述上喷盘的下端面设有和第二环形槽匹配的第二环状凸台，通过第二环状凸台和第二环形槽的配合，将上喷盘卡合固定至整流环。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的雾化喷嘴，通过环缝式出气口的特殊结构设定，以及分流环、分流孔的设定，并结合整流环中等距肋板的设置使气流流动更加稳定且冲击力强，雾化粉末粒度细小，且具有较少的卫星粉末；通过由下喷盘和整流环组合形成的环缝式出气口结构，在高温和高压使用环境下，出气口型面变形不受上喷盘型面变形影响，因此具备更稳定的雾化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雾化喷嘴，其特征在于，包括呈上下分布的上喷盘(1)和下喷盘(2)，所述上喷盘(1)的中心设有贯通至下喷盘(2)下端面的导流通道(101)，所述下喷盘(2)的两侧设有进气通道(4)，所述上喷盘(1)和下喷盘(2)配合形成和进气通道(4)连通的进气腔体(5)，所述雾化喷嘴还包括连接于上喷盘(1)和下喷盘(2)之间的整流环(3)，所述整流环(3)的外壁与下喷盘(2)的内壁配合形成和进气腔体(5)连通的环缝式出气口(6)。2.根据权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述上喷盘(1)、下喷盘(2)和整流环(3)同轴设置。3.根据权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述环缝式出气口(6)沿导流通道中轴线(9)形成的剖面由P1
‑
P4两点构成的轮廓线和P1
’‑
P4
’
两点构成的轮廓线形成，其中心线(8)与导流通道中轴线(9)形成夹角b1，夹角b1设置为5
‑
45
°
，P1
‑
P4的延长线与P1
’‑
P4
’
的延长线相对于所述中心线(8)呈轴对称。4.根据权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述环缝式出气口(6)沿导流通道中轴线(9)形成的剖面由P1
‑
P2
‑
P3
‑
P4及P1
’‑
P2
’‑
P3
’‑
P4
’
节点构成的轮廓线形成，并包括由P1
‑
P2和P1
’‑
P2
’
相对形成的稳流段、P2
‑
P3和P2
’‑
P3
’
相对形成的收缩段、P3和P3
’
相对形成的喉部以及P3
‑
P4和P3
’‑
P4
’
相对形成的扩张段。5.根据权利要求4所述的雾化喷嘴，其特征在于，线段P1
‑
P2平行于线段P1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，张建，马腾，冯冲，高正江，
申请(专利权)人：中航迈特增材科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：