低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109047787A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811246756.9(22)申请日2018.10.24(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院有限公司地址610306四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都市青白江区城厢镇香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼A1301-1311、1319室）(72)发明人谢波范亚卓苗庆东(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人梁鑫(51)Int.Cl.B22F9/10(2006.01)B33Y70/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法(57)摘要本发明公开了一种低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，属于3D打印材料技术领域。本发明为了解决现有技术制备球形钛及钛合金粉成本高、氧含量高、细粉收得率低等技术问题，提供了一种低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法：将钛棒或钛合金棒放入熔炼室的高频感应铜线圈中，惰性气体下，高频感应铜线圈对钛合金棒加热熔化，熔融液滴向下滴落在高速离心雾化塔中的旋转圆盘上，在离心力作用下飞出圆盘，冷却凝固，得球形钛及钛合金粉。本发明通过优化原料选择、电流强度、旋转圆盘转速等条件，可制得氧含量低、粒度细、流动性好、无空心孔、高质量的钛及钛合金粉末。CN109047787ACN109047787A权利要求书1/1页1.低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A、将钛棒或钛合金棒放入熔炼室的高频感应铜线圈中；B、对设备系统抽真空，然后注入惰性气体；C、在惰性气体保护下，打开高频感应铜线圈电源，对钛棒或钛合金棒加热，使其熔化，钛棒或钛合金棒的熔融液滴向下滴落；D、开启高速离心雾化塔中的旋转圆盘，液滴在离心力作用下飞出圆盘，冷却凝固，得球形钛粉或钛合金粉。2.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤A中，所述钛棒或钛合金棒的直径为10～50mm，长度400～800mm。3.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤A中，所述钛棒或钛合金棒向下的一端加工为锥形，锥度为45°～65°。4.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤B中，至少满足下列的一项：所述抽真空为抽至真空度为1×10-3～5×10-3Pa；所述惰性气体为纯度99.999％的高纯氩气。5.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤C中，打开高频感应铜线圈电源，对钛棒或钛合金棒加热时，控制电流强度由20A开始，以5～10A/分钟增加至70～90A。6.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤C中，所述钛棒或钛合金棒的熔融液滴向下滴落的速度为1～2s/滴。7.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤D中，高速离心雾化塔中旋转圆盘转速为30000～50000rmp。8.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述旋转圆盘的直径为30～50cm，材质为耐高温陶瓷。9.根据权利要求1所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述高速离心雾化塔的尺寸为直径为2～4mm，高度4～6m。10.根据权利要求1～9任一项所述的低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述高速离心雾化塔室内设有螺旋管冷却、隔水套冷却和低温惰性气体冷却三套冷却系统。2CN109047787A说明书1/5页低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法技术领域[0001]本发明属于3D打印材料技术领域，具体涉及一种低氧低成本球形钛及钛合金粉的制备方法。背景技术[0002]3D打印技术具有效率高、速度快、适合加工复杂零件等显着优点，已在航天航空、生物医疗、汽车工业等增材制造领域得到初步应用。其中金属3D打印技术是3D打印体系中最前沿和最有潜力的技术。对于金属3D打印技术，粉末对最终产品的性能至关重要，同时，粉末是制约整个金属3D打印发展的瓶颈。金属钛具有质量轻、强度高、耐腐蚀、生物相容性好等优点，储量丰富，是飞机制造、宇宙航天行业所必需的材料，也是3D打印适用性关键材料。其中钛合金的工作温度可以达到400℃，广泛应用于航空航天领域高性能、高精度的复杂结构承力件，例如发动机风扇、压缩机盘、座舱窗户结构框、飞机结构梁等重要部件。但由于国产钛及钛合金粉存在球形度低、氧含量高、粒度大等缺陷，高端球形钛及钛合金粉主要依靠进口，掌握高性能球形钛及钛合金粉制备技术对提升我国3D