面向球形金属粉末制备的电弧熔融等离子体雾化装置的设计

作     者：肖瑜 余德平 范颖 屈鋆 贺裕鹏 XIAO Yu;YU Deping;FAN Ying;QU Yun;HE Yupeng

作者机构：四川大学机械工程学院四川成都610065 

出 版 物：《机械》 (Machinery)

年 卷 期：2024年第51卷第3期

页      面：25-31页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52274364) 

主　　题：增材制造 金属粉末 等离子体 雾化制粉 丝材电弧 

摘      要：金属增材制造用高性能球形金属粉末的主流制备方法是雾化法,其中等离子体雾化法所制备粉末的性能相对更加优异,但其出粉速率较低。针对这一难题,将等离子体雾化法和丝材电弧喷涂技术结合,开发出了一套新型的电弧熔融等离子体雾化装置,旨在保留等离子体雾化法优势的基础上,提高出粉速率。之后开展了等离子体炬发生器性能测试实验,以及304不锈钢和纯钛丝材的雾化实验。实验结果表明,电弧熔融等离子体雾化法利用高温高速的等离子体炬对金属熔融液进行破碎,保证了粉末颗粒的过热度,使其有充分的球化和凝固时间。从粉末性能和出粉速率两方面对比分析了本技术和国外专利技术,证实了在粉末性能相同的前提下,本技术的出粉速率是国外专利技术的2~7倍。