一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置及方法，屬于粉末冶金工業(yè)領(lǐng)域。該裝置包括真空室，真空室外面設(shè)置鈦或鈦合金絲材/棒材的連續(xù)送料器，真空室頂端設(shè)置動(dòng)密封裝置，真空室內(nèi)部設(shè)置金屬矯直裝置，真空室下方為霧化室，霧化室與真空室之間安裝有氣霧化噴嘴，噴嘴中心孔內(nèi)裝有絲材或棒材的導(dǎo)向裝置，噴嘴下方安裝有高頻熔煉線圈，其中動(dòng)密封裝置、矯直裝置、導(dǎo)向裝置和高頻熔煉線圈安裝在同一軸線上；霧化室內(nèi)部安裝有散熱罩，散熱罩頂部設(shè)有防護(hù)罩，散熱罩和防護(hù)罩的中心與高頻熔煉線圈中心在同一軸線上；霧化室下方設(shè)有收粉罐。通過(guò)控制絲材的直徑、霧化氣體壓力和高頻電源功率可以獲得不同粒度和粒度分布的鈦及鈦合金粉末。
【專利說(shuō)明】一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置及方法，屬于粉末冶金工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦及鈦合金具有密度小，比強(qiáng)度高和耐蝕性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于航空、航天等軍工部門(mén)及化工、冶金、輕工、生物醫(yī)療等民用部門(mén)。但鈦材加工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成材率較低，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量殘鈦。用鈦材制造設(shè)備或零部件，不僅再次產(chǎn)生大量殘鈦，而且由于加工、焊接難度較大，耗費(fèi)的工時(shí)和能量多，使得鈦制設(shè)備和部件的制造成本提高，這就阻礙了其更為廣泛的推廣應(yīng)用。鈦粉末冶金工藝流程短，可直接制取成品或接近成品尺寸的零部件，從而大幅度降低了鈦制品的成本，提高了材料的利用率，改善了材料性能。目前，利用鈦粉末冶金技術(shù)、金屬注射成形技術(shù)、溫壓成形技術(shù)，以及3D打印技術(shù)等制備的高性能鈦或鈦基合金零部件已應(yīng)用于航空航天航海領(lǐng)域、生物醫(yī)療器件、汽車工業(yè)等。
[0003]由于鈦及鈦合金是高熔點(diǎn)高活性金屬，極易污染和氧化，導(dǎo)致鈦及鈦合金粉末大都存在氧含量偏高、球形度差、粉末粒度偏大、粒徑分布不均勻等問(wèn)題，從而大大限制了鈦及鈦合金粉末冶金制品的更為廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前，鈦及鈦合金粉末的生產(chǎn)方法主要有:金屬熱還原法、氫化脫氫法、射頻等離子球化法、等離子旋轉(zhuǎn)電極法(PREP)、電極感應(yīng)熔煉氣霧化法(EIGA)、等離子火炬霧化法等。金屬熱還原法的生產(chǎn)效率低，但粉末的流動(dòng)性差，雜質(zhì)含量高且一般不能用來(lái)生產(chǎn)合金粉末。氫化脫氫法是利用鈦與氫的可逆特性制備鈦粉的一種工藝，鈦吸氫后產(chǎn)生脆性，經(jīng)機(jī)械破碎制成氫化鈦粉，再將其在真空條件下高溫脫氫制取鈦粉。此工藝生產(chǎn)的鈦粉粒度范圍寬，成本低，對(duì)原料要求低，已成為國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)鈦粉的主要方法，但該方法制備的鈦粉含O,N等雜質(zhì)較高、形狀呈多角形、流動(dòng)性差。射頻等離子球化法以射頻等離子炬為熱源來(lái)球化原料粉末，其產(chǎn)品粉末粒度決定于原料粉末的粒度，并且雜質(zhì)含量高，制粉效率低。等離子旋轉(zhuǎn)電極法(PREP)是使用等離子槍將高速旋轉(zhuǎn)的原料熔化，并使其在離心力的作用下沿徑向飛出，然后經(jīng)過(guò)球化、冷卻凝固成粉末。該方法制備的粉末粒度受限于高速電機(jī)轉(zhuǎn)速和動(dòng)密封，粉末粒度很粗，并且雜質(zhì)含量高，此外電極精度要求很高，造成生產(chǎn)成本較高。電極感應(yīng)熔煉氣體霧化法(EIGA)是通過(guò)感應(yīng)加熱鈦及鈦合金并形成合金熔液滴流，通過(guò)高壓霧化噴嘴制備球形鈦粉。由于原料熔煉不需要坩禍，熔化的液體不與坩禍接觸，制備的粉末比較純凈，氧含量低。但該方法制備的鈦及鈦合金粉末粒度較為粗大，并且生產(chǎn)連續(xù)性太差。等離子火炬霧化法(US005707419A)是加拿大AP&C公司發(fā)明的專利技術(shù)，利用等離子炬產(chǎn)生的高溫將鈦合金絲熔化，隨后經(jīng)多個(gè)等離子炬釋放的氬氣將熔滴破碎成細(xì)小鈦合金粉末。該方法可以連續(xù)制備粒度細(xì)小、球形度高的鈦及鈦合金粉末，但也存在十分明顯的缺點(diǎn)，效率太低，純鈦粉每小時(shí)生產(chǎn)IKg左右。而其他霧化方法，如美國(guó)坩禍公司(US4999051)發(fā)明的非限制式氣霧化制備鈦粉的方法，存在粒度粗大，連續(xù)性差的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種用于熱噴涂技術(shù)、熱等靜壓技術(shù)及3D打印技術(shù)等使用的球形鈦及鈦合金粉末的制備裝置及制備方法。本方法工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、粒度可控、雜質(zhì)含量低，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)鈦及鈦合金粉末。
[0006]本發(fā)明的氣霧化制備球形鈦及鈦合金粉末技術(shù)，將原材料高頻熔煉和氣霧化制粉融為一體，將兩個(gè)過(guò)程合并為一個(gè)連續(xù)的粉末制備過(guò)程。該過(guò)程屬于快速凝固氣霧化，它包括鈦及鈦合金絲材或棒材的熔化、霧化、熔滴的球化、冷卻凝固等過(guò)程。
[0007]一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，該裝置包括連續(xù)送料器、金屬矯直機(jī)構(gòu)、氣霧化噴嘴、高頻熔煉線圈、霧化室、收粉罐、導(dǎo)向裝置、真空室、動(dòng)密封裝置、散熱罩和防護(hù)罩等；所述的真空室外面設(shè)置鈦或鈦合金絲材/棒材的連續(xù)送料器，在真空室頂端設(shè)置動(dòng)密封裝置，在真空室內(nèi)部設(shè)置金屬矯直裝置，真空室下方為霧化室，霧化室與真空室之間安裝有氣霧化噴嘴，噴嘴中心孔內(nèi)裝有絲材或棒材的導(dǎo)向裝置，噴嘴下方安裝有高頻熔煉線圈，其中動(dòng)密封裝置、矯直裝置、噴嘴中心孔中的導(dǎo)向裝置、以及高頻熔煉線圈安裝在同一軸線上；霧化室內(nèi)部安裝有散熱罩，散熱罩頂部設(shè)有防護(hù)罩，散熱罩和防護(hù)罩的中心與高頻熔煉線圈中心在同一軸線上；霧化室下方設(shè)有收粉罐。
[0008]上述制粉裝置中采用的鈦及鈦合金絲材或棒材的直徑范圍為0.2?10mm。
[0009]上述制粉裝置的冷態(tài)極限真空小于I X 1-4Pa,熱態(tài)極限真空小于I X 10_2Pa，泄漏率小于5Pa/ho
[0010]所述的高頻熔煉線圈內(nèi)、外安裝有帶中心孔的陶瓷防護(hù)罩，其材質(zhì)可為氧化釔、氧化鋯、氧化鋁和氮化硼其中之一。
[0011]所述的防護(hù)罩為可替換結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)為不銹鋼或鈦合金。
[0012]所述的霧化室外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水，觀察孔和真空接口。所述的收粉罐也帶有水冷系統(tǒng)。
[0013]所述的鈦及鈦合金絲材/棒材材質(zhì)可以是純鈦、Ti6A14V等傳統(tǒng)粉末冶金用鈦材，也可以是TiNiCuZr等新型功能性材料。
[0014]上述制粉裝置不僅能制備鈦及鈦合金粉末，凡是能被加工成絲材或棒材，并且能被高頻電源所熔化形成液滴的材料都可利用該裝置制成粉末，該類材料包括金屬和陶瓷材料，如高熔點(diǎn)金屬鎢W，金屬鉭Ta等。
[0015]本發(fā)明還提供了一種利用前述裝置制備鈦及鈦合金粉末的方法，包括如下步驟:
[0016](I)對(duì)整套制粉裝置抽真空，真空度至少達(dá)到lX10_4Pa，然后將高純惰性氣體(氬氣或氦氣)反沖入制粉裝置的真空室、霧化室和收粉罐，設(shè)備內(nèi)部氣體壓力為0.10?0.50MPa ；
[0017](2)將鈦或鈦合金絲材或棒材由連續(xù)送料器通過(guò)動(dòng)密封裝置送到真空室，在真空室內(nèi)經(jīng)金屬矯直機(jī)構(gòu)矯直后，通過(guò)氣霧化噴嘴中心孔內(nèi)的導(dǎo)向裝置到達(dá)高頻熔煉線圈內(nèi)部；
[0018](3)用功率為20?200KW的高頻/超高頻電源對(duì)絲材/棒材進(jìn)行熔化，待其熔化后熔體溫度超過(guò)熔點(diǎn)100?300°C后，形成連續(xù)的金屬液流或液滴；
[0019](4)步驟(3)獲得的金屬液流或液滴在重力的作用下自由下落，離開(kāi)高頻熔煉線圈后，被噴嘴產(chǎn)生的惰性氣流(氬氣或氦氣)破碎成細(xì)小的金屬液滴，霧化氣體的壓力為0.50?lOMPa，霧化氣體流量為10-150L/S ；
[0020](5)金屬液滴在降落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)球化、冷卻凝固成鈦或鈦合金粉末，最后落入設(shè)備下端的收粉罐內(nèi)；
[0021](6)待粉末充分冷卻至室溫后，即可進(jìn)行粉末的篩粉和包裝。
[0022]本發(fā)明所述的鈦粉及鈦合金粉末為粒度為I?100 μ m、氧含量為500?2000ppm的球形或近球形粉末。
[0023]本發(fā)明將高頻熔煉技術(shù)和真空惰性氣體霧化制備技術(shù)結(jié)合在一起，顛覆了傳統(tǒng)氣霧化制粉技術(shù)中上部熔煉下部霧化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了金屬熔煉裝置在霧化噴嘴下方，達(dá)到鈦及鈦合金粉末的緊耦合氣霧化制備方式，避免了傳統(tǒng)緊耦合氣霧化方式中由于熔煉坩禍、導(dǎo)流系統(tǒng)對(duì)金屬熔體的污染。
[0024]本發(fā)明避免了類似與旋轉(zhuǎn)電極霧化中因動(dòng)密封脫落污染鈦及鈦合金粉末的問(wèn)題，因?yàn)楸景l(fā)明中動(dòng)密封僅與真空室相連，與霧化室是隔絕的。
[0025]本發(fā)明制備工藝可實(shí)現(xiàn)在密閉、高真空、連續(xù)工業(yè)化條件下生產(chǎn)，因此制備出的鈦及鈦合金粉末的球形度高、雜質(zhì)含量低、粒度可控。
[0026]本發(fā)明通過(guò)控制絲材的直徑、霧化氣體壓力和高頻電源功率可以獲得不同粒度和粒度分布的鈦及鈦合金粉末。運(yùn)用本發(fā)明的裝備和工藝可實(shí)現(xiàn)在密閉、高真空、連續(xù)工業(yè)化條件下生產(chǎn)鈦及鈦合金粉末，滿足3D打印技術(shù)、熱等靜壓技術(shù)、熱噴涂技術(shù)及傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茆伡扳伜辖鸱勰┑氖袌?chǎng)需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末裝置的示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明中噴嘴、高頻線圈、導(dǎo)向裝置及絲材/棒材之間組裝的示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0030]I 連續(xù)送料器2 金屬矯直機(jī)構(gòu)
[0031]3 氣霧化噴嘴4 高頻熔煉線圈
[0032]5 鈦或鈦合金絲材/棒材6 霧化室
[0033]7 真空接口8 收粉罐
[0034]9 導(dǎo)向裝置10 真空室
[0035]11 動(dòng)密封裝置12 觀察孔
[0036]13 散熱罩14 防護(hù)罩
[0037]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明而非限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

【具體實(shí)施方式】
[0038]如附圖1所示，本發(fā)明氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置結(jié)構(gòu)包括:連續(xù)送料器1，金屬矯直機(jī)構(gòu)2，氣霧化噴嘴3，高頻熔煉線圈4，鈦或鈦合金絲材/棒材5，霧化室6，真空接口 7，收粉罐8，導(dǎo)向裝置9，真空室10，動(dòng)密封裝置11，觀察孔12，散熱罩13和防護(hù)罩14。
[0039]該裝置包括真空室10，設(shè)在真空室10外面的連續(xù)送料器1，設(shè)在真空室10頂端的動(dòng)密封裝置11，設(shè)在真空室10內(nèi)部的金屬矯直機(jī)構(gòu)2，真空室10下方為霧化室6，霧化室6與真空室10之間安裝有氣霧化噴嘴3，如圖2所示，噴嘴中心孔內(nèi)裝有絲材或棒材的導(dǎo)向裝置9，噴嘴下方安裝有高頻熔煉線圈4，其中動(dòng)密封裝置11、矯直裝置2、氣霧化噴嘴3中心孔中的導(dǎo)向裝置9、以及高頻熔煉線圈4安裝在同一軸線上。霧化室6外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水，觀察孔12，真空接口 7。霧化室6內(nèi)部安裝有散熱罩13，散熱罩13頂部設(shè)有防護(hù)罩14，散熱罩13和防護(hù)罩14的中心與高頻熔煉線圈4中心在同一軸線上。霧化室6下方設(shè)有收粉罐8，收粉罐8也帶有水冷系統(tǒng)。
[0040]本發(fā)明氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的制備方法包括送絲、高頻熔感應(yīng)化、霧化、熔滴球化和冷卻凝固等制備過(guò)程，該方法包括如下具體步驟:
[0041](I)將鈦或鈦合金絲材/棒材5由連續(xù)送料器I通過(guò)動(dòng)密封裝置11送到真空室10，在真空室10內(nèi)經(jīng)金屬矯直機(jī)構(gòu)2矯直后，通過(guò)氣霧化噴嘴3中心孔內(nèi)的導(dǎo)向裝置9到達(dá)高頻熔煉線圈4內(nèi)部，所用絲材/棒材材質(zhì)可以是純鈦、Ti6A14V等傳統(tǒng)粉末冶金用鈦材，也可以是TiNiCuZr等新型功能性材料；
[0042](2)對(duì)整套制粉裝置進(jìn)行抽真空，包括霧化室6、真空室10、收粉罐8等，整套裝置真空度至少達(dá)到lX10_4Pa，然后高純惰性氣體(氬氣或氦氣)反沖入制粉裝置的霧化室6、真空室10和收粉罐8，設(shè)備內(nèi)部氣體壓力為0.10?0.50MPa ；
[0043](3)啟動(dòng)用高頻/超高頻電源，功率為20?200KW，利用高頻熔煉線圈4產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)對(duì)鈦或鈦合金絲材/棒材5進(jìn)行熔化，絲材/棒材在極短的時(shí)間內(nèi)急劇升溫并熔化，當(dāng)其熔化后熔體溫度超過(guò)熔點(diǎn)100?300°C后，形成連續(xù)的液流或液滴；
[0044](4)金屬液流或液滴在重力的作用下自由下落，離開(kāi)高頻熔煉線圈4后，被氣霧化噴嘴3產(chǎn)生的高速高壓惰性氣流(氬氣或氦氣)破碎成細(xì)小的金屬液滴，所述的霧化氣體的壓力為0.50?1MPa ；
[0045](5)金屬液滴在降落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)球化、冷卻凝固成鈦或鈦合金粉末，最后落入設(shè)備下端的收粉罐8內(nèi)，所述的冷卻過(guò)程是由霧化室6壁面的循環(huán)冷卻水和內(nèi)部的散熱罩13起到的作用；
[0046](6)待粉末充分冷卻至室溫后，即可進(jìn)行粉末的篩粉和包裝，制備的鈦及鈦合金粉末為球形或近球形粉末，其粒度在I?100 μ m之間、氧含量小于2000ppm。
[0047]實(shí)施例1
[0048]首先選取國(guó)標(biāo)TAl品級(jí)的直徑為Φ2ι?πι的純鈦絲，將鈦絲通過(guò)連續(xù)送料機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)矯直后送到熔煉線圈內(nèi)部。然后對(duì)整套裝置進(jìn)行抽真空，真空度達(dá)到lX10_5Pa后，采用高純氬氣為保護(hù)氣反沖入設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備內(nèi)部氣體壓力為0.1OMPa0采用高頻電源對(duì)鈦絲進(jìn)行加熱、熔煉，熔煉功率為20KW，頻率為500KHz，待鈦絲熔化后熔體溫度超過(guò)熔點(diǎn)200°C，鈦絲熔化形成穩(wěn)定的液態(tài)熔體液流后，通過(guò)氣霧化噴嘴對(duì)金屬液流進(jìn)行霧化制粉。霧化介質(zhì)為高純氬氣，霧化壓力為4.0MPa,霧化氣體流量為90L/S。熔體液滴通過(guò)霧化氣體進(jìn)行破碎、球化、冷卻和凝固，形成鈦粉。經(jīng)測(cè)試分析可知，粉末的氧含量為870ppm，平均粒徑為35 μ m，形貌為球形。
[0049]實(shí)施例2
[0050]首先選取直徑為Φ8ι?πι的材質(zhì)為T(mén)i_6Al_4V的鈦合金絲，將絲材通過(guò)連續(xù)送料機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)矯直后送到熔煉線圈內(nèi)部。然后對(duì)整套裝置進(jìn)行抽真空，真空度達(dá)到lX10_4Pa后，采用高純氬氣為保護(hù)氣反沖入設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備內(nèi)部氣體壓力為0.1MPao采用高頻電源對(duì)鈦絲進(jìn)行加熱、熔煉，熔煉功率為20KW，頻率為700KHz，待鈦絲熔化后熔體溫度超過(guò)熔點(diǎn)150°C，鈦絲熔化形成穩(wěn)定的液態(tài)熔體液流后，通過(guò)氣霧化噴嘴對(duì)金屬液流進(jìn)行霧化制粉。霧化介質(zhì)為高純氬氣，霧化壓力為6.0MPa，霧化氣體流量為120L/S。熔體液滴通過(guò)霧化氣體進(jìn)行破碎、球化、冷卻和凝固，形成鈦粉。經(jīng)測(cè)試分析可知，粉末的氧含量為llOOppm，平均粒徑為45 μ m，形貌為球形。
[0051] 本發(fā)明將高頻熔煉技術(shù)和真空惰性氣體霧化制備技術(shù)結(jié)合在一起，并且顛覆了傳統(tǒng)氣霧化制粉技術(shù)中上部熔煉下部霧化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了金屬熔煉裝置在霧化噴嘴下方，達(dá)到鈦及鈦合金粉末的緊耦合氣霧化制備方式，避免了傳統(tǒng)緊耦合氣霧化方式中的由于熔煉坩禍、導(dǎo)流系統(tǒng)對(duì)金屬熔體的污染。
【權(quán)利要求】
1.一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:該裝置包括連續(xù)送料器、金屬矯直機(jī)構(gòu)、氣霧化噴嘴、高頻熔煉線圈、霧化室、收粉罐、導(dǎo)向裝置、真空室、動(dòng)密封裝置、散熱罩和防護(hù)罩；所述的真空室外面設(shè)置鈦或鈦合金絲材/棒材的連續(xù)送料器，真空室頂端設(shè)置動(dòng)密封裝置，真空室內(nèi)部設(shè)置金屬矯直裝置，真空室下方為霧化室，霧化室與真空室之間安裝有氣霧化噴嘴，噴嘴中心孔內(nèi)裝有絲材或棒材的導(dǎo)向裝置，噴嘴下方安裝有高頻熔煉線圈，其中動(dòng)密封裝置、矯直裝置、噴嘴中心孔中的導(dǎo)向裝置、以及高頻熔煉線圈安裝在同一軸線上；霧化室內(nèi)部安裝有散熱罩，散熱罩頂部設(shè)有防護(hù)罩，散熱罩和防護(hù)罩的中心與高頻熔煉線圈中心在同一軸線上；霧化室下方設(shè)有收粉罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:所述的鈦及鈦合金絲材或棒材的直徑為0.2?10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:所述的裝置的冷態(tài)極限真空小于1 X 10_4Pa，熱態(tài)極限真空小于1 X 10_2Pa，泄漏率小于5Pa/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:所述的高頻熔煉線圈內(nèi)、外安裝有帶中心孔的陶瓷防護(hù)罩，材質(zhì)為氧化釔、氧化鋯、氧化鋁或氮化硼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:所述的防護(hù)罩為可替換結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為不銹鋼或鈦合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置，其特征在于:所述的霧化室外壁設(shè)有循環(huán)冷卻水，觀察孔和真空接口 ；所述的收粉罐帶有水冷系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的裝置在制備鎢、鉭和陶瓷材料粉末中的應(yīng)用。
8.一種氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的方法，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的裝置，包括如下步驟: (1)對(duì)裝置抽真空，真空度至少達(dá)到lX10_4Pa，然后將高純惰性氣體反沖入制粉裝置的真空室、霧化室和收粉罐，設(shè)備內(nèi)部氣體壓力為0.10?0.50MPa ； (2)將鈦或鈦合金絲材或棒材由連續(xù)送料器通過(guò)動(dòng)密封裝置送到真空室，在真空室內(nèi)經(jīng)金屬矯直機(jī)構(gòu)矯直后，通過(guò)氣霧化噴嘴中心孔內(nèi)的導(dǎo)向裝置到達(dá)高頻熔煉線圈內(nèi)部； (3)用功率為20?200KW的高頻/超高頻電源對(duì)絲材/棒材進(jìn)行熔化，待其熔化后熔體溫度超過(guò)熔點(diǎn)100?300°C后，形成連續(xù)的金屬液流或液滴； (4)獲得的金屬液流或液滴在重力的作用下自由下落，離開(kāi)高頻熔煉線圈后，被噴嘴產(chǎn)生的惰性氣流破碎成細(xì)小的金屬液滴，霧化氣體的壓力為0.50?lOMPa，霧化氣體流量為10-150L/S ； (5)金屬液滴在降落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)球化、冷卻凝固成鈦或鈦合金粉末，最后落入設(shè)備下端的收粉罐內(nèi)； (6)待粉末充分冷卻至室溫后，即可進(jìn)行粉末的篩粉和包裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣霧化制備球形鈦粉及鈦合金粉末的方法，其特征在于:所述的鈦粉及鈦合金粉末呈球形或近球形，粒度為1?100 μ m，氧含量為500?2000ppm。
【文檔編號(hào)】B22F9/08GK104475744SQ201410687649
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】趙新明, 徐駿, 胡強(qiáng), 盛艷偉, 趙文東, 賀會(huì)軍, 朱學(xué)新, 張金輝, 金帥, 陸亮亮 申請(qǐng)人:北京康普錫威科技有限公司