[發(fā)明專利]一種鎳鋁粉的霧化制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710575823.0
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107470644A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張龍;李增輝;潘龍;白嘉瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學青島研究院;青島翰興知識產(chǎn)權(quán)運營管理有限公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鎳鋁粉的霧化制備方法。

背景技術(shù)

金屬間化合物Ni₃Al是具備反常的屈服強度—溫度效應(yīng)，以及很高的耐磨損和耐腐蝕性能，已經(jīng)成為當代航空航天工業(yè)、民用工業(yè)等領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料，特別是在航空發(fā)動機葉片領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)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(xiàn)了精密部件的精加工成型，并且避免了鑄造過程出現(xiàn)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(xiàn)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(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，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(xù)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(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鎳鋁粉的霧化制備方法。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種鎳鋁粉的霧化制備方法，首先將真空熔煉后澆注得到的具有所需組分的合金鑄錠，放于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，隨后抽真空到10^-3pa后開啟真空感應(yīng)加熱線圈電源，加熱功率為20KW，首先以較低的功率對坩堝進行預熱，熱電偶測得坩堝溫度到達1300℃左右時，保溫5min，隨后將加熱功率升高到30KW，對坩堝內(nèi)的鑄錠快速加熱，約20min后鑄錠完全熔化，

采用紅外測溫設(shè)備對合金熔體進行測溫，使熔體1800-2000℃下保溫2-3min后，隨后將熔體溫度升高到過熱度300℃左右后，將熔體導入儲液包中，隨后經(jīng)過陶瓷導流管引導到離心噴嘴中，離心噴嘴開始離心旋轉(zhuǎn)，同時惰性氣體噴嘴噴出壓力為6-8MPa的氬氣，通過增速階段使離心噴嘴從0r/min增加到20r/min，增速階段時間為12s，增速階段結(jié)束后轉(zhuǎn)速維持在20r/min，同時控制系統(tǒng)控制離心噴嘴上排液口的電磁閥以脈沖的方式開啟關(guān)閉，使熔體以脈沖的方式被甩出，控制系統(tǒng)控制脈沖加壓裝置在t₀+11.9s時刻啟動，采用0.5s脈沖間隔，0.2s脈沖寬度進行脈沖加壓，使每次噴射出的液流均正對霧化氣體噴出方向，熔體與霧化氣體正面沖擊，在氣流作用下被粉碎成微小液滴，并冷卻凝固為細粉，隨后進入收集室，通過旋風分離器分離后經(jīng)振動篩篩分后收集。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)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(chǎn)生更大的破碎力，改善了破碎效果，根據(jù)鎳鋁合金特點選擇合適的熔煉溫度、保溫時間、過熱度，使其在霧化時仍能保持合適的溫度，避免凍結(jié)，同時配合合理的轉(zhuǎn)速、脈沖寬度和間隔等工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，使霧化效果更好，效率更高。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。