[发明专利]一种钛合金粉末加工设备及制备工艺

说明书

本发明提供一种钛合金粉末加工设备及制备工艺，包括机架体，送料装置，高频发生器，安装板，电磁加热圈，钛液雾化机构，旋转造粒机构，调速器和配电柜；本发明高频发生器控制电磁加热圈的设置，避免了现有坩埚会对钛及钛合金液产生污染，严重影响了激光增材的问题；钛液雾化机构的设置，雾化过程无坩埚，由于熔化和雾化同时进行，大大缩短了工艺流程；旋转造粒机构的设置，旋转电机带动旋转盘转动，在离心力的作用下，雾化后的钛液粒经过旋转盘甩出，从而形成金属液滴，金属液滴进一步球化并冷凝得到所需粉末，具有生产周期短、球化率高、成本低的优点。

技术领域

本发明属于钛合金粉末制备技术领域，尤其涉及一种钛合金粉末加工设备及制备工艺。

背景技术

随着激光3D打印技术、热喷涂技术等近终成型粉末冶金技术得到高速发展，人们开始将近终成型粉末冶金技术应用到现有工艺中，伴随着新型技术的加入，原料粉末的纯度、形貌、粒度等都具有较为明显的优化提升，但是在制造工艺进步的同时，原料方面的缺陷成为了最大的问题，因此人们将眼光投放于制备原料上，其中球形钛及钛合金成为备受关注的制备原料。

现有钛及钛合金粉的制备工艺主要包括：机械粉碎法、化学反应法和雾化法，其中机械粉碎法得到的粉末形状不规则、含氧量偏高，不符合要求；而化学反应法只适用于纯钛粉的制备，且制得的粉末氯残留高，纯度不够；因而，目前球形钛及钛合金粉的制备主要采用雾化法，然而雾化过程中，金属液又易变形，无法获得完全为球形的粉末；此外，钛极易和氧气发生反应从而被氧化，过程中所涉及的各种设备，例如坩埚，也会对钛及钛合金液产生污染，对制备得到的钛合金粉末质量形成直接影响。

因此，发明一种钛合金粉末制备加工设备显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钛合金粉末加工设备及制备工艺，以解决现有球形钛及钛合金粉的制备主要采用雾化法，雾化过程中，金属液易变形，无法获得完全为球形的粉末，此外，钛极易和氧气发生反应从而被氧化，过程中所涉及的各种设备，例如坩埚，也会对钛及钛合金液产生污染，对制备得到的钛合金粉末质量造成直接影响的问题。

一种钛合金粉末加工设备及制备工艺，在机架体上通过螺栓安装有送料装置，该送料装置前侧的下端固定有安装板；所述安装板上设置有电磁加热圈，一高频发生器安装在机架体的上端；该电磁加热圈与高频发生器电性连接；一钛液雾化机构固定在机架体的下方；一旋转造粒机构设置在钛液雾化机构的右侧，并通过螺栓与机架体固定；一调速器通过螺钉安装在机架体的一侧；一配电柜通过螺栓固定在机架体的一侧。

所述送料装置包括安装架，丝杆滑台，滑动架，钛棒卡接件和钛棒，所述安装架通过螺栓固定在机架体上，该安装架上配合安装有丝杆滑台；所述滑动架通过内六角螺栓与丝杆滑台上的滑台固定；所述钛棒卡接件通过螺栓安装在滑动架上，该钛棒卡接件插接在钛棒的孔内；所述丝杆滑台通过导线与调速器连接。

所述钛液雾化机构包括集液箱，三通管和隔片，所述集液箱通过螺栓安装在机架体的底部，该集液箱横向贯穿有三通管；所述三通管左端与外界压缩气源连接，右端延伸至通孔内，其下端位于集液箱内侧的底部；所述隔片设置在三通管的右端。

所述旋转造粒机构包括旋转电机，固定外壳，旋转盘，通孔和排料口，所述旋转电机通过螺栓固定在固定外壳的右侧，该旋转电机贯穿固定外壳与旋转盘固定连接；所述固定外壳上端与机架体固定；所述旋转盘外部设置有多个喇叭口，且喇叭口的尖端部的直径为1-2mm；所述通孔开设在旋转盘的左侧；所述排料口焊接在固定外壳的底部。

所述配电柜内部设置有3个断路器，分别与高频发生器，调速器和旋转电机通过导线连接。

一种钛合金粉末制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：送料，将钛棒固定在钛棒卡接件上，调整调速器的转速，将其设定为150-200r/min，将固定好的钛棒通过丝杆滑台缓慢送入电磁加热圈。