一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114951667A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210584490.9(22)申请日2022.05.27(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人尚德礼廖相巍康磊吕春风常桂华刘志明李广帮黄玉平(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙)21224专利代理师佟宁(51)Int.Cl.B22F9/08(2006.01)B22F1/065(2022.01)B33Y40/00(2020.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法(57)摘要本发明涉及一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，采用在感应炉体内加压的方式对金属料进行雾化，利用感应炉体与雾化室内的压力差来增加金属液流经喷嘴的动力，同时配合其它工艺控制，来避免喷嘴堵塞发生。本发明方法利用原有雾化炉，无需对设备进行改造。与现有技术相比，本发明针对现有方法存在的问题，提出了感应炉体内加压方式雾化，利用感应炉体与雾化室内的压力差来增加金属液流经喷嘴的动力，同时配合其它工艺控制，如中间包温度、金属液过热度等，来避免喷嘴堵塞发生。该发明方法利用原有雾化炉，无需对设备进行改造，应用效果显著，可有效避免雾化制粉过程喷嘴堵塞。CN114951667ACN114951667A权利要求书1/1页1.一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，其特征在于，该方法是采用在感应炉体内加压的方式对金属料进行雾化，利用感应炉体与雾化室内的压力差来增加金属液流经喷嘴的动力，来避免喷嘴堵塞发生。2.根据权利要求1所述的一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，其特征在于，具体方法包括：1)将待熔化金属料放入感应炉中，进行抽真空，然后通电加热直至金属料完全融化；2)关闭真空系统，感应炉体内充入氩气或其他惰性气体，压力为1.0～2.0MPa，添加其它合金得到所需成分的金属液，金属液过热度控制在250～350℃；3)打开雾化室罐体放散阀，使雾化室内气体自由排出；4)检测中间包温度，当中间包温度高于合金熔点20～30℃时，开启雾化系统中的高压氩气开始雾化；5)待金属液雾化完成后，继续喷吹高压雾化氩气，氩气压力降至为0.5～1MPa，喷吹时间为30～60秒；同时关闭感应炉体内充气阀门，停止充氩或其他惰性气体。3.根据权利要求2所述的一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，其特征在于，上述步骤1)中感应炉内的真空度小于2Pa后开始通电加热。4.根据权利要求2所述的一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，其特征在于，上述步骤4)是将感应炉坩埚内金属熔液倒入中间包，金属液体通过导流管流经氩气喷射区域，雾化氩气压力为4‑8MPa。5.根据权利要求2所述的一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法，其特征在于，当粉末温度低于50℃时收集粉末。2CN114951667A说明书1/4页一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法技术领域[0001]本发明涉及金属粉末材料制备领域，尤其涉及一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法。背景技术[0002]随着金属3D打印技术的发展，金属粉末的品质对于整个体系的发展起到了至关重要的作用。气雾化法是制备高性能金属粉末的主要方法之一，其实质是通过雾化设备产生的高速、高压气流将金属熔体粉碎成细小的液滴，随后经过球化、冷却和凝固成为金属粉体。采用此方法制备的粉末具有快速凝固的组织特征，如晶粒细小、偏析少或无偏析、固溶度高等。气雾化粉末颗粒形状以球形和近球形为主，粒度可控，是制备3D打印用金属粉末较为理想的方法之一。但是采用该方法制备粉末过程，由于在喷嘴处金属液温度下降，粘度升高，导致金属液流动缓慢，最终出现喷嘴堵塞问题，导致生产终断，造成不必要的损失。[0003]为了克服上述缺点，冶金工作者采用一些技术来尽可能减少喷嘴堵塞问题。专利文件《一种3D打印金属粉生产装置的防堵结构》(申请号：201821343183.7，公开号：CN208853715U)。公开了一种3D打印金属粉生产装置的防堵结构。该装置包括金属熔融装置、金属熔液保温装置、位于保温装置底端的导流管和进气装置，所述导流管为锥形结构，所述导流管的大口贯通连接至所述金属熔融装置，所述导流管的小口贯通至出料口，所述导流管沿圆周方向不对称分布；所述进气装置包括进气管和喷气环，进气管与喷气环连通，喷气环为一周圈多个出气孔或为一个环形出气口，气流通过喷气环喷出与从导流管流出的金属熔液接触。该结构通过非对称结构可以减小金属颗粒同时落入导流管口从而使导流管堵塞的问题，降低导流管被堵塞的概率。但是该方法需要对原有雾化设备进行改造，应用难度大，因此未见工业生产大量使用。[0004]专利文件《