[发明专利]一种镍铝粉的雾化制备装置

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，尤其是涉及一种镍铝粉的雾化制备装置。

背景技术

金属间化合物Ni₃Al是具备反常的屈服强度—温度效应，以及很高的耐磨损和耐腐蚀性能，已经成为当代航空航天工业、民用工业等领域的重要结构材料，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。

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。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种镍铝粉的雾化制备装置。

本发明完整的技术方案包括：

一种镍铝粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体、熔炼室、雾化室和收集室。

所述的熔炼室位于炉体上方，包括坩埚，坩埚外设有感应加热体，炉体上方设有炉盖。

熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包，所述储液包直径为20cm，高度为50cm，储液包外包裹有保温棉，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20cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口，排液口直径为2cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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；雾化室下方设有收集室，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛。

本发明相对于现有技术的优点在于：通过离心式的喷嘴，将合金熔体以离心式甩出，增加了甩出的速度，因而在与雾化气流接触时会产生更大的破碎力，改善了破碎效果，同时采用脉冲式的开关阀门，使熔体在正对雾化气流方向时才甩出，发生接触，保持了破碎时角度的一致性，提高了粉料的均匀程度，同时根据镍铝合金的密度、熔炼速度、供液速度、离心转速等特点，针对其进行了储液包和雾化喷嘴尺寸的优化设计，相对于钛铝，由于镍铝并不具备高的反应活性，所以可以在储液炉中存放较长时间，因而采用较大尺寸的储液炉，使一次熔炼可以制得相对较大产量的粉料，同时由于其比重大，设计了较大尺寸的雾化喷嘴，使其甩出时线速度更大，雾化效果更好，效率更高。

附图说明

图1为本发明雾化制备装置结构示意图。

图2为本发明离心喷嘴机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种镍铝粉的雾化制备装置，所述的装置包括炉体1、熔炼室、雾化室和收集室。

所述的熔炼室位于炉体上方，包括坩埚2，坩埚外设有感应加热体3，炉体上方设有炉盖。

熔炼室和雾化室之间设有隔板，所述的雾化室中设有耐火材料制成的储液包4，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5，所述的离心喷嘴为圆盘状，直径为15cm，所述离心喷嘴的外侧对称地设有2个排液口6，排液口直径为3cm，排液口开口方向为圆盘的切线方向，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2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；雾化室下方设有收集室7，收集室内设有旋风分离器和超声振动筛。