一种环孔式超声气体雾化喷模制造技术

一种环孔式超声气体雾化喷模，由环绕的气腔和冷却水套组成，其特征在于：在气腔与喷管之间增设一十字型振荡腔，一限位套管置于喷模的内孔中。其产生超声速气流的同时又可产生一定的频率振荡，提高对合金液流的破碎效果。其结构简单，易于加工，制得的合金粉末收率高，粒度细，特别适于制备Ｎｉ基、Ｃｏ基高温合金粉末。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制备合金粉末技术，特别提供了一种环孔式超声气体雾化喷模。气体雾化制粉技术最早是由瑞典人Kchlswa在本世纪六十年代技术的，此后美国麻省理工学院N.J.GRANT对该技术进行了改进和完善，其工作原理是利用Hartman激波管的原理，当熔融的金属或合金液流流经雾化喷模时，液流被雾化喷模产生的高速脉冲气流击碎并冷凝成微细粉末颗粒。由于该方法制粉过程中冷速快，使合金成份均匀，进而使粉体性能提高。在该技术中，雾化喷模为技术关键，它是气体破碎合金液流时所需能量的来源，雾化喷模的结构直接影响着气体射流速度，进而影响粉末粒度及成粉率。目前普遍采用的自吸式环缝形雾化喷模，一般主要用来制备低熔点金属或合金粉末，如Al，Sn，Zn等。本技术的目的在于提供一种环孔式超声气体雾化喷模，使喷嘴出口速度达到超声速，特别适于制备Ni基、Co基等高温合金粉末，用其制备的合金粉末粒度细且成粉率高。本技术提供了一种环孔式超声气体雾化喷模，由环绕的气腔(2)和冷却水套(1)组成，其特征在于在气腔(2)与喷管(5)之间增设一十字型振荡腔(3)，一限位套管(6)置于喷模的内孔中。本技术所述环孔式超声气体雾化喷模中，气腔(2)的出口与喷管(5)最好分别在十字型谐振腔(3)的两个相互垂直的方向。喷管(5)可以为环孔式，环孔数为16-24。喷管(5)还可以带有喉区(4)，喉区(4)与喷管(5)截面积比0.635≤AT/Ae≤1.4。当雾化气体由气腔(2)进入到振荡腔(3)后，在距导入管出口处一定距离处产生不稳定的气体堆积，构成了气体冲击波的前沿，进而使气流产生激波-膨胀波振荡。当喉区(4)截面积与喷管(5)截面积比为0.635≤AT/Ae≤1.4时，喷射气流即可达到超声速。限位套管(6)可保障使导流管末端与雾化焦点间形成负压区，对合金液流产生抽吸作用，使雾化过程顺利进行，防止“发喷”现象产生。实现结果表明当气体压力为4.5MPa时，出口速度达到921m/s；当气体压力为8.0MPa时，出口速度达到1012.6m/s，而非超声喷模的出口速度只有601.3m/s；振荡腔使气流产生的振荡频率为83.7KH2。本技术超声雾化喷模可使气体射流达到超声速的同时又产生一定频率的振荡，进一步提高对合金液流的破碎效果，使制得合金粉末粒度细，成粉率高，特别适于制备Ni基、Co基等高温合金粉末，而且易实现连续或半连续生产。下面通过附图结合实施例详述本技术。附附图说明图1为环孔式超声气体雾化喷模示意图。实施例1采用附图1所示喷模结构，采用环孔式喷管(5)，环孔数为18，喉区(4)与喷管(5)截面积比AT/Ae＝0.86，喷管中心线角度α＝45°，液流直径d＝4.2mm，气腔(2)内压力为6.5MPa，射流速度～985m/s，振荡频率83.7KH2。制得Co-Cr-Al-Y-Si合金粉末的成粉率≥93％，平均粒度31μm；而环孔式非超声喷模，成粉率≥85％，平均粒度～50μm。实施例2雾化喷模结构与实施例1同，环孔式喷管(5)数量20，喉区(4)与喷管截面积比AT/Ae＝1.1，喷管(5)中心线角度α＝40°，液流直径d＝5.0mm，气腔(2)压力为8.0MPa，射流速度1010m/s，振荡频率83.7KH2，制得Ni-Cr-W-Mo-Al-Ti合金粉末平均粒度29μm，成粉率＞94％。可见，本技术的环孔式超声雾化喷模结构简单，易于加工，使制得的合金粉末收率高粒度细。权利要求1.一种环孔式超声气体雾化喷模，由环绕的气腔(2)和冷却水套(1)组成，其特征在于在气腔(2)与喷管(5)之间增设一十字型振荡腔(3)，一限位套管(6)置于喷模的内孔中。2.按照权利要求1所述环孔式超声气体雾化喷模，其特征在于气腔(2)的出口与喷管(5)分别在十字型谐振腔(3)的两个相互垂直的方向。3.按照权利要求1所述环孔式超声气体雾化喷模，其特征在于喷管(5)为环孔式，环孔数为16-24。4.按照权利要求1、2或3所述环孔式超声气体雾化喷模，其特征在于喷管(5)带有喉区(4)，喉区(4)与喷管(5)截面积比0.635≤AT/Ae≤1.4。专利摘要一种环孔式超声气体雾化喷模,由环绕的气腔和冷却水套组成,其特征在于:在气腔与喷管之间增设一十字型振荡腔,一限位套管置于喷模的内孔中。其产生超声速气流的同时又可产生一定的频率振荡,提高对合金液流的破碎效果。其结构简单,易于加工,制得的合金粉末收率高,粒度细,特别适于制备Ni基、Co基高温合金粉末。文档编号B22F9/08GK2389739SQ9925010公开日2000年8月2日 申请日期1999年10月27日 优先权日1999年10月27日专利技术者常新春, 王建强, 侯万良, 郝云彦, 胡壮麒 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环孔式超声气体雾化喷模，由环绕的气腔（２）和冷却水套（１）组成，其特征在于：在气腔（２）与喷管（５）之间增设一十字型振荡腔（３），一限位套管（６）置于喷模的内孔中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常新春，王建强，侯万良，郝云彦，胡壮麒，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]