本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鎳鋁粉的霧化制備裝置。

背景技術(shù)：

金屬間化合物Ni₃Al是具備反常的屈服強(qiáng)度—溫度效應(yīng)，以及很高的耐磨損和耐腐蝕性能，已經(jīng)成為當(dāng)代航空航天工業(yè)、民用工業(yè)等領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料，特別是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。3D打印，或稱增材制造作為近年來(lái)興起的一種快速成型工藝，采用逐層鋪粉，激光或電子束融化成型的方式，實(shí)現(xiàn)了精密部件的精加工成型，并且避免了鑄造過(guò)程出現(xiàn)的縮孔縮松等缺陷，成為一種新興的材料加工手段。

目前3D打印所用的粉料，一般通過(guò)熔煉后真空澆注成鑄錠，隨后二次熔煉并采用霧化法制粉的方式獲得，在目前的霧化方法中，一般采用金屬熔體直接流出后，對(duì)熔體吹氣實(shí)現(xiàn)霧化。部分較先進(jìn)的工藝則采用離心法將熔體甩出后霧化，而采用離心甩出的過(guò)程中，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，熔體甩出后霧化過(guò)程中氣體的吹速、角度，液流的方向均對(duì)霧化的效果和霧化后粉料的粒度均有影響，但目前的離心工藝均采用連續(xù)離心出液后吹氣的方式，因而使制得的粉料粒度分布不均勻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鎳鋁粉的霧化制備裝置。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種鎳鋁粉的霧化制備裝置，所述的裝置包括爐體、熔煉室、霧化室和收集室。

所述的熔煉室位于爐體上方，包括坩堝，坩堝外設(shè)有感應(yīng)加熱體，爐體上方設(shè)有爐蓋。

熔煉室和霧化室之間設(shè)有隔板，所述的霧化室中設(shè)有耐火材料制成的儲(chǔ)液包，所述儲(chǔ)液包直徑為20cm，高度為50cm，儲(chǔ)液包外包裹有保溫棉，感應(yīng)熔煉坩堝底部通過(guò)導(dǎo)流管連接到所述的儲(chǔ)液包，導(dǎo)流管上設(shè)有開(kāi)/閉機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)液包底部通過(guò)導(dǎo)流管連接離心噴嘴，所述的離心噴嘴為圓盤狀，直徑為20cm，所述離心噴嘴的外側(cè)對(duì)稱地設(shè)有2個(gè)排液口，排液口直徑為2cm，排液口開(kāi)口方向?yàn)閳A盤的切線方向，所述離心噴嘴上方設(shè)有脈沖加壓氣管，所述脈沖加壓氣管連接氣源，控制系統(tǒng)控制氣源對(duì)離心噴嘴內(nèi)的熔體進(jìn)行脈沖式的加壓，離心噴嘴四周對(duì)應(yīng)地設(shè)有2個(gè)惰性氣體噴嘴，惰性氣體噴嘴方向正對(duì)離心噴嘴旋轉(zhuǎn)時(shí)排液口熔體的甩出方向；霧化室下方設(shè)有收集室，收集室內(nèi)設(shè)有旋風(fēng)分離器和超聲振動(dòng)篩。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)離心式的噴嘴，將合金熔體以離心式甩出，增加了甩出的速度，因而在與霧化氣流接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大的破碎力，改善了破碎效果，同時(shí)配合脈沖氣流加壓，使熔體在正對(duì)霧化氣流方向時(shí)以高速噴出，正面沖擊霧化氣流發(fā)生碰撞，同時(shí)配合脈沖氣流加壓，使熔體在正對(duì)霧化氣流方向時(shí)以高速噴出，正面沖擊霧化氣流發(fā)生碰撞，同時(shí)根據(jù)鎳鋁合金的密度、熔煉速度、供液速度、離心轉(zhuǎn)速等特點(diǎn)，針對(duì)其進(jìn)行了儲(chǔ)液包和霧化噴嘴尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)，相對(duì)于鈦鋁，由于鎳鋁并不具備高的反應(yīng)活性，所以可以在儲(chǔ)液爐中存放較長(zhǎng)時(shí)間，因而采用較大尺寸的儲(chǔ)液爐，使一次熔煉可以制得相對(duì)較大產(chǎn)量的粉料，同時(shí)由于其比重大，設(shè)計(jì)了較大尺寸的霧化噴嘴，使其甩出時(shí)線速度更大，霧化效果更好，效率更高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明霧化制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明離心噴嘴機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種鎳鋁粉的霧化制備裝置，所述的裝置包括爐體、熔煉室、霧化室和收集室。

所述的熔煉室位于爐體1上方，包括坩堝2，坩堝外設(shè)有感應(yīng)加熱體3，爐體上方設(shè)有爐蓋。

熔煉室和霧化室之間設(shè)有隔板，所述的霧化室中設(shè)有耐火材料制成的儲(chǔ)液包4，所述儲(chǔ)液包直徑為20cm，高度為50cm，儲(chǔ)液包外包裹有保溫棉，感應(yīng)熔煉坩堝底部通過(guò)導(dǎo)流管連接到所述的儲(chǔ)液包，導(dǎo)流管上設(shè)有開(kāi)/閉機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)液包底部通過(guò)導(dǎo)流管連接離心噴嘴5，所述的離心噴嘴為圓盤狀，直徑為20cm，所述離心噴嘴的外側(cè)對(duì)稱地設(shè)有2個(gè)排液口8，排液口直徑為2cm，排液口開(kāi)口方向?yàn)閳A盤的切線方向，所述離心噴嘴上方設(shè)有脈沖加壓氣管9，所述脈沖加壓氣管連接氣源，控制系統(tǒng)控制氣源對(duì)離心噴嘴內(nèi)的熔體進(jìn)行脈沖式的加壓，離心噴嘴四周對(duì)應(yīng)地設(shè)有2個(gè)惰性氣體噴嘴6，惰性氣體噴嘴方向正對(duì)離心噴嘴旋轉(zhuǎn)時(shí)排液口熔體的甩出方向；霧化室下方設(shè)有收集室7，收集室內(nèi)設(shè)有旋風(fēng)分離器和超聲振動(dòng)篩。

采用上述裝置進(jìn)行霧化制粉時(shí)，選擇的合金組分為按原子百分比包括Al：20-30％，Cr：2-2.8％，Nb：1.5-2.5％，Re：0.2-0.8％，余量為Ni。首先將真空熔煉后澆注得到的具有所需組分的合金鑄錠，放于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，隨后抽真空后開(kāi)啟真空感應(yīng)加熱線圈電源，對(duì)坩堝內(nèi)的鑄錠加熱，約15-20min后鑄錠完全熔化，采用紅外測(cè)溫設(shè)備對(duì)合金熔體進(jìn)行測(cè)溫，在1800-1850℃下保溫2-3min后，熔體通過(guò)坩堝進(jìn)入霧化室的儲(chǔ)液包中，隨后經(jīng)過(guò)陶瓷導(dǎo)流管引導(dǎo)到離心噴嘴中，離心噴嘴開(kāi)始離心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制系統(tǒng)控制氣源對(duì)離心噴嘴內(nèi)的熔體進(jìn)行脈沖加壓，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到霧化氣體噴出方向時(shí)，所施加的脈沖壓力促使合金熔體以高速噴出，噴出的熔體正對(duì)霧化氣體噴出方向，相互之間角度為0°，甩出的熔體與霧化氣體正面沖擊，在氣流作用下被粉碎成微小液滴，并冷卻凝固為細(xì)粉，隨后進(jìn)入收集室，通過(guò)旋風(fēng)分離器分離后經(jīng)振動(dòng)篩篩分后收集。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。