[發明專利]一種TiAl粉的霧化制備裝置

有效

• 申請號: 201611260474.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106694896B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 候曉翠;張建勛;余釗輝;潘龍
• 申請（專利權）人: 瀘溪縣安泰新材料科技有限責任公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 岳秀梅

本發明公開了一種TiAl粉的霧化制備裝置，包括爐體、熔煉室、霧化室和收集室，熔煉室坩堝底部通過導流管連接到儲液包，儲液包底部通過導流管連接離心噴嘴，離心噴嘴為圓盤狀，直徑為10cm，所述離心噴嘴的外側對稱地設有4個排液口，排液口直徑為3cm，排液口開口方向為圓盤的法線方向，離心噴嘴上方設有脈沖加壓氣管，所述脈沖加壓氣管連接氣源，控制系統控制氣源對離心噴嘴內的熔體進行脈沖式的加壓，離心噴嘴四周對應地設有4個惰性氣體噴嘴，惰性氣體噴嘴方向正對離心噴嘴旋轉時排液口熔體的甩出方向；霧化室下方設有收集室，收集室內設有旋風分離器和超聲振動篩，本發明改善了破碎效果并提高了粉料的均勻程度。

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，尤其是涉及一種TiAl粉的霧化制備裝置。

背景技術

鈦合金密度小，強度大、硬度大，耐高溫性能強，其抗腐蝕性能及耐摩擦性能高，尤其是TiAl金屬間化合物因具有高比強度、高比剛度、耐蝕、耐磨、耐高溫以及優異的抗氧化性能等優點，正在成為當代航空航天工業、民用工業等領域的優秀候選結構材料之一，特別是在航空發動機葉片領域具有廣闊的應用前景。3D打印，或稱增材制造作為近年來興起的一種快速成型工藝，采用逐層鋪粉，激光或電子束融化成型的方式，實現了精密部件的精加工成型，并且避免了鑄造過程出現的縮孔縮松等缺陷，成為一種新興的材料加工手段。

目前3D打印所用的粉料，一般通過熔煉后真空澆注成鑄錠，隨后二次熔煉并采用霧化法制粉的方式獲得，在目前的霧化方法中，一般采用金屬熔體直接流出后，對熔體吹氣實現霧化。部分較先進的工藝則采用離心法將熔體甩出后霧化，而采用離心甩出的過程中，發明人經研究發現，熔體甩出后霧化過程中氣體的吹速、角度，液流的方向均對霧化的效果和霧化后粉料的粒度均有影響，但目前的離心工藝均采用連續離心出液后吹氣的方式，因而使制得的粉料粒度分布不均勻。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種TiAl粉的霧化制備裝置。

本發明完整的技術方案包括：

一種TiAl粉的霧化制備裝置，所述的裝置包括爐體、控制系統、熔煉室、霧化室和收集室。

所述的熔煉室位于爐體上方，包括坩堝，坩堝外設有感應加熱體，爐體上方設有爐蓋，

熔煉室和霧化室之間設有隔板，所述的霧化室中設有耐火材料制成的儲液包，所述儲液包直徑為15cm，高度為30cm，所述儲液包包括外層襯和內層，內層采用與所要霧化的TiAl粉相同組分的TiAl合金制成，內層厚度為1cm，感應熔煉坩堝底部通過導流管連接到所述的儲液包，導流管上設有開/閉機構，儲液包底部通過導流管連接離心噴嘴，所述的離心噴嘴為圓盤狀，直徑為10cm，所述離心噴嘴的外側對稱地設有4個排液口，排液口直徑為3cm，排液口開口方向為圓盤的法線方向，所述離心噴嘴上方設有脈沖加壓氣管，所述脈沖加壓氣管連接氣源，控制系統控制氣源對離心噴嘴內的熔體進行脈沖式的加壓，離心噴嘴四周對應地設有4個惰性氣體噴嘴，惰性氣體噴嘴方向正對離心噴嘴旋轉時排液口熔體的甩出方向；霧化室下方設有收集室，收集室內設有旋風分離器和超聲振動篩。

本發明相對于現有技術的優點在于：通過離心式的噴嘴，將合金熔體以離心式甩出，增加了甩出的速度，因而在與霧化氣流接觸時會產生更大的破碎力，改善了破碎效果，同時配合脈沖氣流加壓，使熔體在正對霧化氣流方向時以高速噴出，正面沖擊霧化氣流發生碰撞，同時配合脈沖氣流加壓，使熔體在正對霧化氣流方向時以高速噴出，正面沖擊霧化氣流發生碰撞，，針對TiAl的高反應活性，在儲液爐包設置所要霧化的TiAl粉相同組分的內層，避免了儲液中熔體腐蝕儲液包，同時根據TiAl合金的密度、熔煉速度、供液速度、離心轉速等特點，針對其進行了儲液包和霧化噴嘴尺寸的優化設計，使霧化效果更好，效率更高。

附圖說明

圖1為本發明霧化制備裝置結構示意圖。

圖2為本發明離心噴嘴機構示意圖。