[发明专利]磁悬浮熔炼系统制备3D打印用球形钛合金粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金粉制备技术领域，尤其是一种磁悬浮熔炼系统制备3D打印用球形钛合金粉的方法。

背景技术

由于超细(颗粒尺寸小于45μm)钛合金粉具有粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等优点，常被用在3D打印中，而且作为3D打印产业链中比较重要的一环。目前3D打印用球形钛合金粉由于技术和设备的限制，导致制备成本较高，影响其使用，进而影响3D打印的发展。

发明内容

发明所要解决的技术问题是提供一种磁悬浮熔炼系统制备3D打印用球形钛合金粉的方法，所述方法制得的球形钛合金粉颗粒尺寸小于45μm至少占20％，颗粒尺寸小于45μm的球形钛合金粉能够满足3D打印的使用，显著降低了用于3D打印球形钛合金粉的成本。

本发明解决其技术问题所采用的磁悬浮熔炼系统制备3D打印用球形钛合金粉的方法，包括如下步骤：

a、将块状的钛合金加入磁悬浮熔炼系统中的磁悬浮熔炼炉熔炼成熔融态；

b、将熔融态的钛合金滴入氩气雾化系统中，将熔融态的钛合金雾化；

c、将雾化后的钛合金冷却至室温，从而制得钛合金粉；

其中，以上步骤a、b、c均在氩气系统的保护下进行。

进一步的是，磁悬浮熔炼系统设置在氩气雾化系统的上方，且磁悬浮熔炼系统出口的位置与氩气雾化系统进口的位置相对应。

进一步的是，磁悬浮熔炼炉中的过热度为100℃。

进一步的是，氩气雾化系统的雾化压力在4-6MPa之间。

进一步的是，制得钛合金粉通过超声波振动筛进行筛分。

本发明的有益效果是：通过将块状的钛合金加入磁悬浮熔炼系统中的磁悬浮熔炼炉熔炼成熔融态，熔融态的钛合金滴入氩气雾化系统中，氩气雾化系统中存在极高运动速度的氩气流，使熔融态的钛合金雾化成微细的小液滴，将雾化后的钛合金冷却至室温，从而制得钛合金粉，经大量试验和实践中得来，检测制得钛合金粉，球形钛合金粉颗粒尺寸占90％以上，球形钛合金粉颗粒尺寸小于45μm至少占20％，颗粒尺寸小于45μm的球形钛合金粉能够满足3D打印的使用，通过本发明的方法显著降低了用于3D打印的球形钛合金粉的成本。

具体实施方式

本发明磁悬浮熔炼系统制备3D打印用球形钛合金粉的方法，包括如下步骤：

a、将块状的钛合金加入磁悬浮熔炼系统中的磁悬浮熔炼炉熔炼成熔融态；块状的钛合金优选尺寸较小的，常见的碎屑状，为了达到熔融效果，磁悬浮熔炼炉中的过热度为100℃；

b、将熔融态的钛合金滴入氩气雾化系统中，将熔融态的钛合金雾化；氩气雾化系统的雾化压力在4-6MPa之间，氩气雾化系统中存在极高运动速度的氩气流，氩气流与滴入的熔融态钛合金液柱之间的夹角在40-50°之间；

c、将雾化后的钛合金冷却至室温，从而制得钛合金粉；

其中，由于钛合金具有较强的活性，为防止其氧化，以上步骤a、b、c均在氩气系统的保护下进行。

通过将块状的钛合金加入磁悬浮熔炼系统中的磁悬浮熔炼炉熔炼成熔融态，熔融态的钛合金滴入氩气雾化系统中，氩气雾化系统中存在极高运动速度的氩气流，使熔融态的钛合金雾化成微细的小液滴，将雾化后的钛合金冷却至室温，从而制得钛合金粉，经大量试验和实践中得来，制得钛合金粉通过超声波振动筛进行筛分，检测制得钛合金粉，球形钛合金粉颗粒尺寸占90％以上，球形钛合金粉颗粒尺寸小于45μm至少占20％，颗粒尺寸小于45μm的球形钛合金粉能够满足3D打印的使用，通过本发明的方法显著降低了用于3D打印的球形钛合金粉的成本。

具体的，为了方便生产，便于操作，磁悬浮熔炼系统设置在氩气雾化系统的上方，且磁悬浮熔炼系统出口的位置与氩气雾化系统进口的位置相对应，也即是，熔融态的钛合金在自身重力下滴入至氩气雾化系统中。

实施例1

a、将1.5kg块状的钛合金加入磁悬浮熔炼系统中的磁悬浮熔炼炉熔炼成熔融态，磁悬浮熔炼炉中的过热度为100℃；

b、将熔融态的钛合金滴入位于磁悬浮熔炼系统下方的氩气雾化系统中，氩气雾化系统的雾化压力为4MPa，氩气流与滴入的熔融态钛合金液柱之间的夹角为40℃；

c、将雾化后的钛合金冷却至室温，从而制得钛合金粉；

以上步骤a、b、c均在氩气系统的保护下进行。