一種環孔式超聲氣體霧化噴模制造技術

一種環孔式超聲氣體霧化噴模，由環繞的氣腔和冷卻水套組成，其特征在于：在氣腔與噴管之間增設一十字型振蕩腔，一限位套管置于噴模的內孔中。其產生超聲速氣流的同時又可產生一定的頻率振蕩，提高對合金液流的破碎效果。其結構簡單，易于加工，制得的合金粉末收率高，粒度細，特別適于制備Ｎｉ基、Ｃｏ基高溫合金粉末。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及制備合金粉末技術，特別提供了一種環孔式超聲氣體霧化噴模。氣體霧化制粉技術最早是由瑞典人Kchlswa在本世紀六十年代技術的，此后美國麻省理工學院N.J.GRANT對該技術進行了改進和完善，其工作原理是利用Hartman激波管的原理，當熔融的金屬或合金液流流經霧化噴模時，液流被霧化噴模產生的高速脈沖氣流擊碎并冷凝成微細粉末顆粒。由于該方法制粉過程中冷速快，使合金成份均勻，進而使粉體性能提高。在該技術中，霧化噴模為技術關鍵，它是氣體破碎合金液流時所需能量的來源，霧化噴模的結構直接影響著氣體射流速度，進而影響粉末粒度及成粉率。目前普遍采用的自吸式環縫形霧化噴模，一般主要用來制備低熔點金屬或合金粉末，如Al，Sn，Zn等。本技術的目的在于提供一種環孔式超聲氣體霧化噴模，使噴嘴出口速度達到超聲速，特別適于制備Ni基、Co基等高溫合金粉末，用其制備的合金粉末粒度細且成粉率高。本技術提供了一種環孔式超聲氣體霧化噴模，由環繞的氣腔(2)和冷卻水套(1)組成，其特征在于在氣腔(2)與噴管(5)之間增設一十字型振蕩腔(3)，一限位套管(6)置于噴模的內孔中。本技術所述環孔式超聲氣體霧化噴模中，氣腔(2)的出口與噴管(5)最好分別在十字型諧振腔(3)的兩個相互垂直的方向。噴管(5)可以為環孔式，環孔數為16-24。噴管(5)還可以帶有喉區(4)，喉區(4)與噴管(5)截面積比0.635≤AT/Ae≤1.4。當霧化氣體由氣腔(2)進入到振蕩腔(3)后，在距導入管出口處一定距離處產生不穩定的氣體堆積，構成了氣體沖擊波的前沿，進而使氣流產生激波-膨脹波振蕩。當喉區(4)截面積與噴管(5)截面積比為0.635≤AT/Ae≤1.4時，噴射氣流即可達到超聲速。限位套管(6)可保障使導流管末端與霧化焦點間形成負壓區，對合金液流產生抽吸作用，使霧化過程順利進行，防止“發噴”現象產生。實現結果表明當氣體壓力為4.5MPa時，出口速度達到921m/s；當氣體壓力為8.0MPa時，出口速度達到1012.6m/s，而非超聲噴模的出口速度只有601.3m/s；振蕩腔使氣流產生的振蕩頻率為83.7KH2。本技術超聲霧化噴模可使氣體射流達到超聲速的同時又產生一定頻率的振蕩，進一步提高對合金液流的破碎效果，使制得合金粉末粒度細，成粉率高，特別適于制備Ni基、Co基等高溫合金粉末，而且易實現連續或半連續生產。下面通過附圖結合實施例詳述本技術。附附圖說明圖1為環孔式超聲氣體霧化噴模示意圖。實施例1采用附圖1所示噴模結構，采用環孔式噴管(5)，環孔數為18，喉區(4)與噴管(5)截面積比AT/Ae＝0.86，噴管中心線角度α＝45°，液流直徑d＝4.2mm，氣腔(2)內壓力為6.5MPa，射流速度～985m/s，振蕩頻率83.7KH2。制得Co-Cr-Al-Y-Si合金粉末的成粉率≥93％，平均粒度31μm；而環孔式非超聲噴模，成粉率≥85％，平均粒度～50μm。實施例2霧化噴模結構與實施例1同，環孔式噴管(5)數量20，喉區(4)與噴管截面積比AT/Ae＝1.1，噴管(5)中心線角度α＝40°，液流直徑d＝5.0mm，氣腔(2)壓力為8.0MPa，射流速度1010m/s，振蕩頻率83.7KH2，制得Ni-Cr-W-Mo-Al-Ti合金粉末平均粒度29μm，成粉率＞94％。可見，本技術的環孔式超聲霧化噴模結構簡單，易于加工，使制得的合金粉末收率高粒度細。權利要求1.一種環孔式超聲氣體霧化噴模，由環繞的氣腔(2)和冷卻水套(1)組成，其特征在于在氣腔(2)與噴管(5)之間增設一十字型振蕩腔(3)，一限位套管(6)置于噴模的內孔中。2.按照權利要求1所述環孔式超聲氣體霧化噴模，其特征在于氣腔(2)的出口與噴管(5)分別在十字型諧振腔(3)的兩個相互垂直的方向。3.按照權利要求1所述環孔式超聲氣體霧化噴模，其特征在于噴管(5)為環孔式，環孔數為16-24。4.按照權利要求1、2或3所述環孔式超聲氣體霧化噴模，其特征在于噴管(5)帶有喉區(4)，喉區(4)與噴管(5)截面積比0.635≤AT/Ae≤1.4。專利摘要一種環孔式超聲氣體霧化噴模,由環繞的氣腔和冷卻水套組成,其特征在于:在氣腔與噴管之間增設一十字型振蕩腔,一限位套管置于噴模的內孔中。其產生超聲速氣流的同時又可產生一定的頻率振蕩,提高對合金液流的破碎效果。其結構簡單,易于加工,制得的合金粉末收率高,粒度細,特別適于制備Ni基、Co基高溫合金粉末。文檔編號B22F9/08GK2389739SQ9925010公開日2000年8月2日 申請日期1999年10月27日 優先權日1999年10月27日專利技術者常新春, 王建強, 侯萬良, 郝云彥, 胡壯麒 申請人:中國科學院金屬研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環孔式超聲氣體霧化噴模，由環繞的氣腔（２）和冷卻水套（１）組成，其特征在于：在氣腔（２）與噴管（５）之間增設一十字型振蕩腔（３），一限位套管（６）置于噴模的內孔中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：常新春，王建強，侯萬良，郝云彥，胡壯麒，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]