[实用新型]一种组合式雾化制粉用感应熔炼装置

说明书

本实用新型提供一种组合式雾化制粉用感应熔炼装置，包括线圈、高频感应电源和中频感应电源。其中，线圈包括加热线圈和雾化线圈，加热线圈用于预热合金棒材，设置在合金棒材的外部，并外接中频感应电源；雾化线圈用于熔化合金棒材，位于加热线圈的下方，设置在合金棒材的头部的外部，并外接高频感应电源；加热线圈、雾化线圈及合金棒材位于同一条轴心线上。本实用新型的装置可解决无坩埚气雾化制备脆性合金时，热应力导致的棒材破碎问题，同时加热线圈的引入可以使合金棒材整体受热均匀，提高液流稳定性，并且使得用于熔化的高频电源所需电流和电压大大降低，可降低设备成本。

技术领域

本实用新型涉及材料制备技术领域，具体涉及一种组合式雾化制粉用感应熔炼装置。

背景技术

由于增材制造技术的发展，球形金属粉末的应用越来越广泛，而气体雾化因其低成本，制得粉末粒径小、表面质量高而广受关注。

对于钛合金等活泼性极高的合金，由于熔融状态下能够与熔炼坩埚发生化学反应，因而通常采用无坩埚气雾化的方式。即预制特定尺寸的合金棒材，在高频感应线圈中熔化。由于高频电流的集肤效应，预制棒材通常具有锥形前端，熔化时可以保持锥面部分具有更高的温度，从而形成均匀流下的液流。如中国实用新型专利CN 204545419 U介绍的一种高真空感应无坩埚及有坩埚气体雾化制粉设备，可用于制备高品质钛及钛合金粉末。但是由于合金棒材仅头部受热，沿着棒材长度方向存在极高的温度差，从而产生了很高的热应力。对于TiAlCr等脆性较大的合金，在高热应力作用下极易产生热裂纹，严重时甚至会导致合金棒材直接碎裂，堵塞雾化喷嘴或击穿感应线圈。

发明内容

本实用新型的目的在于克服以上现有技术的不足，提供一种组合式雾化制粉用感应熔炼装置，解决无坩埚雾化过程中合金棒材存在较高热应力的问题。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种组合式雾化制粉用感应熔炼装置，包括线圈、高频感应电源和中频感应电源，所述线圈包括加热线圈和雾化线圈，其中，所述加热线圈用于预热合金棒材，设置在合金棒材的外部，并外接所述中频感应电源；所述雾化线圈用于熔化合金棒材，位于加热线圈的下方，设置在合金棒材的头部的外部，并外接所述高频感应电源；所述加热线圈、雾化线圈及合金棒材位于同一条轴心线上。

进一步地，所述合金棒材的头部呈圆锥形；所述雾化线圈为圆锥形，雾化线圈的内部为空心结构。

进一步地，所述加热线圈呈圆柱状，加热线圈内部为空心结构。

进一步地，所述加热线圈的下沿和雾化线圈的上沿之间的距离为3-8cm。

进一步地，所述加热线圈和中频感应电源通过螺栓连接。所述雾化线圈和高频感应电源通过螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型组合式雾化制粉用感应熔炼装置利用加热线圈提前预热合金棒材至接近其熔点，可以减小与锥形头部之间的温度梯度，抑制热裂纹产生。可解决无坩埚气雾化制备脆性合金时，热应力导致的棒材破碎问题。

(2)通过设置加热线圈来预热，可使合金棒材整体受热均匀，提高液流稳定性。

(3)本实用新型的组合式结构，通过加热线圈预热使合金棒材具有较高的温度，使得高频感应熔化时仅需较低的电流值，高频电源不需要配备大功率的电源设备，降低了设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装置的结构示意图。