气体雾化过程几个重要参量的计算

利用流体力学理论，对气体雾化过程的气体出口速度、气体质量流率及金属质量流率等几个重要参量进行了分析，并给出了相关的数学表达式。     

气体雾化法钛粉末制造技术

气体雾化法制造金属粉末的方法一般是在坩埚内将原料熔化,通过坩埚底部的喷嘴将产生的熔波用高速气体喷射,使金属液成喷雾状,冷凝后生成金属粉末.关于钛的气体雾化法,住友·Sitix公司研究了感应熔融气体雾化(IPA)法,即在熔化棒状材料时,不使用坩埚,而是直接用高频感应线圈进行加热,使熔液滴流;将这种熔液流用高速的氩气喷射产生粉末.生产纯钛粉的棒状材料,使用致密的海绵钛来制造;由于原料的连续供应和连续熔炼、氩气的重复循环使用和最佳的喷雾状态,使得用气体雾化法最初就能够批量生产高质量、低价格的钛粉末.研究人员把这种粉末称之为低氧钛粉末(TILOP),它使住友公司的粉末产品增加了新的品种.     

一种雾化喷嘴的气体流动场特性及其影响因素

许多研究认为，雾化气体流动场的特性将影响熔融金属的破碎方式及液态颗粒尺寸和质量的分布，是决定产品显微组织与冶金质量的重要因素之一。该特性在很大程度上依赖于雾化喷嘴的结构，同时也跟工艺因素有关。本试验在不同的雾化状态下测量了导液管末端的压力值，雾化气体锥内轴向和径向的气流速度等，从而确认试验喷嘴的气体流动场特性及其影响因素。     

气体雾化中喷嘴的选择对制备微细粉末的影响

在气体雾化过程中,采用限制式喷嘴以实现超音速气流雾化,能有效细化粉末颗粒。在一定条件下,提高气／液流量比是获得较高细粉收得率的有效途径。     

雾化参数对H70黄铜粉粒度分布的影响

从气体动力学和流体力学分析了雾化气体压力、金属熔体温度和导液管内径对H70黄铜雾化粉末粒度分布的影响。结果表明：适当地提高气体压力和金属熔体温度或者减小导液管内径，均能使雾化粉末细粉量增加。当雾化气体压力为1．3MPa，金属熔体温度为1160℃，导液管内径为3．5mm时，所制得粉末的粒度分布最理想。     

金属雾化过程中液流非稳定流动的理论探讨

根据非稳定流体力学理论，导出了金属雾化过程中几种条件下液流速度表达式，分析了保持液流稳定性的基本途径。     

紧密耦合气体雾化制粉原理

本文描述了紧密耦合气体雾化制粉的原理, 给出了雾化粉末粒度分布和冷却速率的表达式。计算值与实验值进行了比较, 结果符合得较好。     

不同雾化压力下GH3536合金粉末制备和气雾化过程模拟

使用真空感应熔炼气体雾化方法,在不同雾化压力(7、8、9 MPa)下制备了球形GH3536合金粉末。通过使用多相流模型和离散相模型对喷嘴下方区域进行了数值模拟,再现了不同雾化气压下的一次雾化和二次雾化过程。实验和模拟的结果表明：回流区的气体速度和滞止压力随雾化气压的提高而增加,雾化气压的增加使粉末粒度不断减小,模拟结果与实验结果吻合,验证了雾化模型的可靠性。提高雾化气压可提高细粉收得率,但颗粒尺寸的减小和颗粒形貌的改变会对粉末的流动性能造成直接影响,在雾化压力8 MPa下制备的粉末具有最佳的流动性和松装密度,分别为14.34 (s·50g^-1)和4.728 g·cm^-3。     

电极感应熔化气体雾化制粉工艺气体流场模拟研究

采用计算流体动力学FLUENT软件模拟研究了电极感应熔化气体雾化制粉工艺的气体流场状态,分析了雾化气体压力、气体温度以及熔化室与雾化室气体压力差对气体流场特征的影响规律。结果表明,不同工艺参数下,气体流场均为一系列膨胀波和压缩波形成的“项链状”射流结构;提高气体压力和温度能有效提高气体射流速度,理论上有利于熔体破碎,但气体压力过大会导致气体回流区影响范围增加,并向喷嘴中心孔（熔体下落通道）方向移动,可能会阻碍熔体下落,造成熔体喷溅;提高熔化室与雾化室气体压力差,能明显抑制气体回流区的形成,保证熔体顺利下落,但会使雾化室内气体射流速度下降,降低熔体破碎效果。     

金属粉末气雾化技术研究新进展

气雾化制粉技术因粉末球形度高、气体杂质含量低等优点已经成为现在一种重要的粉末制备方法。雾化过程可粗略分为破碎和凝固两部分,涉及传热,物质交换以及多相流相互耦合等复杂现象。目前,人们对与雾化机理以及工艺参数的控制方法没有系统认识,制约了气雾化技术快速发展和工业化生产。本文简述了气雾化制粉中合金熔体的破碎行为机理,总结了最近几年关于气体流场结构、雾化工艺参数优化和计算流体力学在气雾化技术中的研究新进展,并且介绍了一些新技术在气雾化研究中的应用。     

气雾化工艺参数对金属粉末粒度影响的研究

气雾化生产金属粉末是一个复杂的过程，它涉及气体动力学、流体力学、冶金热力学等许多方面的知识，因而影响因素较多。从雾化工艺参数方面出发，研究了其对粉末粒度的影响，为工业生产提供了有益的参考。     

雾化法制备高品质钛合金粉末技术研究

研究了惰性气体雾化法和等离子旋转电极法两种雾化法制备工艺所得TA15钛合金粉末的化学成分、粒度分布、颗粒形貌及微观组织。结果表明,雾化法制备的粉末间隙元素增量低,而且颗粒球形度高,颗粒内部是细小的胞状显微组织;惰性气体雾化法制备的粉末细粉收得率较高,有较多的吸附颗粒,颗粒内部有气孔;等离子旋转电极法制备的粉末粒度分布范围窄,颗粒呈规则的球形,表面光亮、圆滑。     

Effect of Surface Tension on Gas Atomization of a CrMnNi Steel Alloy

The aim of the current research is the experimental investigation of the mass median particle size d₅₀ as a function of surface tension for liquid Cr–Mn–Ni steel alloy with 16% Cr, 7% Mn, and 9% Ni. To modify the liquid steel design sulfur was add to the Cr–Mn–Ni steel in five steps up to a 1000 mass ppm. The surface tension of the liquid steel alloy was measured using maximum bubble pressure method and yttria stabilized capillary in a temperature range from 1701 to 1881 K. In addition, the same steel charges were sprayed to steel powder using a vacuum inert gas atomization using pure argon gas. The increase of sulfur in Cr–Mn–Ni steel will decrease the surface tension to 0.91 N m^?1. The temperature coefficient of surface tension is positive for all investigated Cr–Mn–Ni alloys due to a sulfur content ≥100 mass ppm. The final mass median particle size d₅₀ decreases from 54.3 µm for AISI 304 reference steel alloy to 17.1 µm for Cr–Mn–Ni steel alloy (16‐7‐9 S10) with the highest sulfur content and the lowest surface tension of all investigated liquid steels. It is concluded from the present work that surface tension is the decisive factor in adjusting d₅₀ at a constant spraying parameters.     

多流气雾化工艺参数的研究

采用正交实验方法系统地研究了上层气流压力、下层气流压力、金属熔液温度、导液管突出高度对多流气雾化法工艺所制备粉末的平均粒径及粒度分布的影响，通过直观分析和方差分析，评价了各参数对粉末粒度的显著程度，优化了多流气雾化粉末制备法的丁艺参数。以焊锡63A为原材料的实验结果表明：最佳的工艺参数为上层喷嘴压力0．7MPa，下层喷嘴压力0．4MPa．金属熔液温度350℃．导液管突出高度为4mm；所制备粉末的平均粒径为6．3μm，粒度小于10μm的比例达到77．3％．且粒径分加曲线中的第一波峰值达到500nm左右，比现有报道的粒径分布曲线第一波峰值减小了一个数量级；     

气雾化球形金属粉末形成机理的研究进展

气雾化法是最早用来生产球形金属粉末的技术之一,有力地支持着3D打印技术的发展。由于粉末形成过程复杂,难以直接观察研究,为此研究人员采用仿真模拟的方法再现气雾化过程,揭示粉末形成机理。综述了气雾化过程中气流速度分布特征、金属熔体到粉末过程中破碎、球化、飞行、凝固的理论模型的研究成果,总结了影响粉末颗粒的形成过程相关的物理性能参数与工艺参数。最后指出气雾化制粉理论研究的发展趋势。     

真空熔炼高压气体雾化制粉技术及设备

介绍了气体雾化粉的品种、用途及工业化生产。还介绍了真空熔炼-高压气体雾化制粉所需的设备。     

空气雾化法生产细锌粉的试验研究

介绍了锌粉生产原理、试验工艺流程及主要设备、试验操作程序及技术条件，综述了试验取得的经验、成果和经济效益。     

超高温雾化制备球形铸造碳化钨粉末形貌控制及性能研究

传统的热喷涂用碳化钨粉末通常采用铸造方法生产,粉末呈多角状,流动性差且硬度低,难以满足高性能硬面材料的要求。以钨粉、炭黑、碳化钨粉前躯体或多角状碳化钨为原料,采用自行设计的超高温熔炼及超高温雾化装备制备出球形碳化钨粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了粉末的相、组织、成分及性能。结果表明:碳化钨粉末外观呈球状、内部为细针状共晶组织、显微硬度3 200 HV、霍尔流速6.5 s/50 g、具有流动性好、耐磨性佳等优良的综合性能。