一种增材制造用球形金属粉末的制备方法.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CN111992728A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010853326.4(22)申请日2020.08.23(71)申请人苏州超弦新材料有限公司地址215000江苏省苏州市太仓市璜泾镇雅鹿村34组(72)发明人曹珺赵栋程乐心张养德(51)Int.Cl.B22F9/08(2006.01)B33Y70/00(2020.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种增材制造用球形金属粉末的制备方法(57)摘要本发明涉及合金粉末制造技术领域，尤其涉及一种增材制造用球形金属粉末的制备方法，包括如下步骤：S1、将生母合金放入熔炼炉中，进行抽真空，待感应熔炼炉中合金融化，关闭抽真空系统，通入惰性气体，对合金进行熔炼，熔炼过程中通入惰性保护气体，第一次熔炼之后，进行第二次熔炼；S2、将熔融的金属液放入中间包中，启动惰性气体加热装置，加热雾化气体；S3、通过导流管将金属熔液引入改进后的紧耦合真空气雾化设备，液体飞行过程中凝固成球形粉末颗粒；S4、通过滤压进行水粉分离，然后干燥，气流分级，得到3D打印金属粉体。采用VIGA的方法制备的3D打印金属粉末球形度好、粒度分布均匀、含氧量低、批次一致性好等突出优点。CN111992728ACN111992728A权利要求书1/1页1.一种增材制造用球形金属粉末的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将生母合金放入熔炼炉中，进行抽真空，真空度达到到2x10-1Pa～10x10-1Pa后，待感应熔炼炉中合金融化，气压达到-0.05Mpa～-0.03Mpa时，关闭抽真空系统，通入惰性气体，对合金进行熔炼，熔炼过程中通入惰性保护气体，第一次熔炼之后，静置20～25min，进行第二次熔炼，保证母合金相是均匀的；S2、将熔融的金属液放入中间包中，并预设中间包底部的流出孔径为3～7mm，有效的控制金属液体的流量，保证粉末粒子的粒径分布，启动惰性气体加热装置，加热雾化气体；S3、通过导流管将金属熔液引入改进后的紧耦合真空气雾化设备，在气压为1～4MPa条件下，将高压惰性气体通过喷嘴将金属熔液雾化破碎成大量细小液滴，液体飞行过程中凝固成球形粉末颗粒；S4、通过滤压进行水粉分离，然后干燥，气流分级，得到3D打印金属粉体。2.根据权利要求1所述的一种增材制造用球形金属粉末的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，高压惰性气体可选择氦气、氩气中一种或是两种混合。2CN111992728A说明书1/3页一种增材制造用球形金属粉末的制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金粉末制造技术领域，尤其涉及一种增材制造用球形金属粉末的制备方法。背景技术[0002]3D打印是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是先进制造业的重要组成部分。增材制造对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。由于金属粉末价格昂贵，相关工艺不成熟，目前国内3D打印仍然较局限在塑料材料上，强度不高，缺少导热、导电的特性，严重制约了增材制造技术的应用场景，特别是在航空航天等领域高性能、难加工零部件与模具的直接制造方面。[0003]已有公开号为CN109482862A的专利，该发明专利中公开了一种3D打印金属粉末及其制备方法，涉及金属材料技术领域。制备了松装密度较大的钛合金、镍合金和铬合金金属粉末。金属粉末的制备方法具体包括：(1)预处理，将钛合金、镍金属和铬金属进行清洗除杂，然后分别进行熔炼纯化，再将各纯化液进行超声处理40-80min，得各纯化液；(2)超声水雾化，将各纯化液分别在超声辅助下进行水雾化制粉，制取的粉末经过脱水处理，真空干燥，分级筛选；(3)退火，将各筛选后的粉末，分别进行退火5～15min，将退火后的各粉末按比例进行搅拌混合均匀，得3D打印金属粉末。[0004]然而该发明专利中存在以下缺陷：1、水蒸气容易与金属反应，导致水雾化粉末的氧含量偏高。2、只考虑产品的松装密度，未考虑粉体的粒径分布等特性。3、产出率低(低于20％)，喷嘴容易出故障，成本昂贵。发明内容[0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在电阻率降低、存在短路缝隙、无法同时兼顾导热率和磁导率的缺点，而提出的一种增材制造用球形金属粉末的制备方法。[0006]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：[0007]一种增材制造用球形金属粉末的制备方法，包括如下步骤：[0008]S1、将生母合金放入熔炼炉中，进行抽真空，真空度达到到2x10-1Pa～10x10-1Pa后，待感应熔炼炉中合金融化，气压达到-0.05Mpa～-0.03Mpa时，关闭抽真