一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置.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CN107414093A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710543935.8(22)申请日2017.07.05(66)本国优先权数据201611263632.22016.12.30CN(71)申请人西安交通大学青岛研究院地址266300山东省青岛市胶州市经济技术开发区汇英街2号申请人青岛翰兴知识产权运营管理有限公司(72)发明人王茜刘喜徐钦锐(51)Int.Cl.B22F9/10(2006.01)B33Y70/00(2015.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置(57)摘要本发明公开了一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置，包括熔炼炉、雾化炉，真空系统，控制系统，惰性气体系统，熔炼炉设有熔炼坩埚，雾化炉设有保温坩埚，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴，离心喷嘴的外侧设有4个排液口，排液口上设有与PLC控制系统无线电连接的电磁阀，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向，本发明通过双炉分离方式，将熔体从熔炼炉输送到雾化炉，雾化炉中始终保持真空气氛保证了制粉的连续进行。CN107414093ACN107414093A权利要求书1/1页1.一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置，包括熔炼炉、雾化炉，真空系统，控制系统，惰性气体系统，所述的熔炼炉包括炉体、炉盖、炉体内设有熔炼坩埚，熔炼坩埚外设有感应加热体，熔炼坩埚上方设有红外测温装置，所述的熔炼坩埚为倾倒式坩埚，坩埚倾倒一侧下方设有导液槽，导液槽连接导液管；所述的雾化炉包括炉体，炉体内设有保温坩埚，保温坩埚外设有加热体，导液管伸出熔炼炉炉体并进入雾化炉炉体，将熔炼炉内的熔体输送到保温坩埚，导液管路上设有开/闭导液管的导流塞，保温坩埚内设有液面探针和红外测温装置，导液管与熔炼炉炉体、雾化炉炉体之间均安装有高温密封圈，雾化炉坩埚底部通过导流管连接到耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为15cm，高度为30cm，所述储液包括外层衬和内层，内层采用与所要雾化的TiAl粉相同组分的TiAl合金制成，内层厚度为1cm，感应熔炼坩埚底部通过导流管连接到所述的储液包，导流管上设有开/闭机构，储液包底部通过导流管连接离心喷嘴，所述的离心喷嘴为圆盘状，直径为10cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有4个排液口，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的法线方向，排液口上设有与PLC控制系统无线电连接的电磁阀，可以通过控制系统实现脉冲式的开启和关闭，离心喷嘴四周对应地设有4个惰性气体喷嘴，惰性气体喷嘴方向正对离心喷嘴旋转时排液口熔体的甩出方向；真空系统分别连接熔炼炉和雾化炉，控制熔炼炉和雾化炉内的真空度，惰性气体系统连接雾化炉，提供雾化和粉料收集所需的气体，控制系统分别与真空系统、惰性气体系统、液面探针、红外测温装置电连接，并根据液面探针和红外测温装置反馈的数据，做出相关指令。2CN107414093A说明书1/3页一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置技术领域[0001]本发明属于材料加工技术领域，尤其是涉及一种TiAl粉的连续供液雾化制备装置。背景技术[0002]钛合金密度小，强度大、硬度大，耐高温性能强，其抗腐蚀性能及耐摩擦性能高，尤其是TiAl金属间化合物因具有高比强度、高比刚度、耐蚀、耐磨、耐高温以及优异的抗氧化性能等优点，正在成为当代航空航天工业、民用工业等领域的优秀候选结构材料之一，特别是在航空发动机叶片领域具有广阔的应用前景。3D打印，或称增材制造作为近年来兴起的一种快速成型工艺，采用逐层铺粉，激光或电子束融化成型的方式，实现了精密部件的精加工成型，并且避免了铸造过程出现的缩孔缩松等缺陷，成为一种新兴的材料加工手段。[0003]目前3D打印所用的粉料，一般通过熔炼后真空浇注成铸锭，随后二次熔炼并采用雾化法制粉的方式获得，在目前的雾化方法中，一般采用金属熔体直接流出后，对熔体吹气实现雾化。部分较先进的工艺则采用离心法将熔体甩出后雾化，而采用离心甩出的过程中，发明人经研究发现，熔体甩出后雾化过程中气体的吹速、角度，液流的方向均对雾化的效果和雾化后粉料的粒度均有影响，但目前的离心工艺均采用连续离心出液后吹气的方式，因而使制得的粉料粒度分布不均匀，同时雾化制粉过程中由于涉及到密封、抽真空、加热、供液、雾化、破真空等过程，所需要的周期非常长，如果采用间歇式的供料方式，每一次都需要重复上述过程，严重降低了制粉效率。发明内容[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种TiAl粉的连续供