[發明專利]一種電弧制備高熔點合金粉末的裝置和方法

有效

• 申請號: 202110206135.3
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113145855B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 鄒勇;吳東亭;張永昂;種凱;高昱;張碩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/065;B33Y70/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

1.一種電弧制備高熔點合金粉末的裝置，其特征在于，包括：

粉末收集裝置，以及，

發生電弧的熔化極和非熔化極，熔化極和非熔化極均插入所述收集裝置的開口；熔化極中通過金屬絲材，非熔化極中設置有鎢極；熔化極中通過的金屬絲材連接電弧發生電源的正極，鎢極連接電弧發生電源的負極，電弧在金屬絲材與鎢極之間起弧；

霧化噴管，所述霧化噴管設置在電弧的一側，霧化噴管噴出的高速氣體直接噴到電弧燃燒形成的熔滴上，進行旁路側吹，將熔滴進一步細小霧化；

送絲裝置，用于向熔化極內輸送金屬絲材；

所述熔化極中有可連續送絲的送絲管及氬氣管道；

所述非熔化極中還設置有氬氣保護管及水冷管；

所述電弧穩定燃燒的電流范圍300-900A，電弧電壓20-50V。

2.如權利要求1所述的電弧制備高熔點合金粉末的裝置，其特征在于，所述粉末收集裝置為容器結構，其中設置有保護性介質；所述保護性介質選自惰性氣體或液氮中的一種或兩種。

3.如權利要求1所述的電弧制備高熔點合金粉末的裝置，其特征在于，所述熔化極與非熔化極呈一定的夾角，夾角范圍10-90度。

4.如權利要求1所述的電弧制備高熔點合金粉末的裝置，其特征在于，所述霧化噴管噴出的高速氣體為惰性保護氣體，惰性保護氣體為氬氣；

所述霧化噴管內部具有拉瓦爾噴管結構。

5.一種電弧制備高熔點合金粉末的方法，基于權利要求1或2所述的電弧制備高熔點合金粉末的裝置，其特征在于，包括如下步驟：

（1）向粉末收集裝置中裝入保護性介質；

（2）熔化極中的金屬絲材連接電弧發生電源的正極，非熔化極中的鎢極連接電弧發生電源的負極，使電弧在金屬絲材與鎢極之間起弧并穩定燃燒，金屬絲材熔化形成熔滴；

（3）金屬絲材熔化形成的熔滴在熔化極同軸氣體、鎢極同軸氣體及旁路霧化噴管的吹力作用下噴入下方的粉末收集裝置，熔滴冷卻后形成一定粒徑范圍的合金粉末，篩選出所需要粒度的粉末，即得高熔點合金粉末；

所述金屬絲材設置有同軸氣體保護，所述同軸保護氣體流量為10~20 L/min；同軸保護氣體為氬氣；

所述旁路側吹霧化噴管中吹出的是氬氣氣流；旁路吹氣的氬氣流量為10~40 L/min；

所述金屬絲材選自實芯金屬焊絲或藥芯焊絲。