气雾化制备Pd-Ag-Cu粉末钎料的研究

研究了惰性气体雾化法制备Pd-Ag-Cu合金粉末。在喷嘴结构不变的情况下,改变过热度、雾化压力、导流管的内径,导流管伸出长度都会影响到Pd-Ag-Cu合金粉末的粒度与粉末收得率。通过调整各项工艺发参数研究发现,提高过热度和雾化压力,减小导流管内径有利于降低粉末粒度,导流管随着伸出长度的增加,粉末粒度先降低后增加。各项参数都有临界值,不能无限制增大或减小,综合调整才能达到最佳制粉效果。     

雾化参数对H70黄铜粉末粒度及其分布的影响

气雾化生产金属粉末是一个复杂的过程,影响因素较多.为制备较细粉末需求最佳的工艺参数组合,应用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黄铜雾化粉末粒度及其分布的影响.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粒度增大,当雾化气体压力为1.3 MPa,金属熔体温度为1 160 ℃时,导液管内径为3.5 mm时,所制得的粉末的粒度及其分布均达到最佳效果.     

气固两相流雾化法制备微细不锈钢粉末

采用含有固体食盐颗粒的气固两相流雾化工艺制备不锈钢粉末,并讨论了金属液流量、固体介质流量、气体介质流量以及气压等工艺参数对粉末粒度和形貌的影响.研究结果表明:在同等气体压力和流量的条件下,与普通气体雾化相比,气固两相流雾化所得不锈钢粉末具有更小的粒度和更好的球形度;随着气体介质流量及压力的增加,所制备的不锈钢粉末粒度越小,粉末的分布更集中;随固体介质盐流量的增大,所得粉末的粒度呈现先减小后增大的趋势.在熔体温度为1550℃～1 600℃,气体压力为0.9 MPa,气体介质流量为6 m3/min,金属液流量为42 g/s,盐流量为58 g/s条件下,制备出平均粒径为20 μm和球形度良好的不锈钢粉末.     

双喷嘴气雾化技术制备球形AlSi10Mg粉末及其表征（英文）

采用自行研制的双喷嘴气雾化技术制备AlSi10Mg合金粉末,研究导液管直径、雾化压力、熔体过热度对粉末特性的影响,引入钝度和赘生物指数概念来表征粉末球形度和卫星粉。结果表明:所制备粉末的粒径中值在25～33μm范围内,在过热度为350 K条件下,细粉(50μm)收得率最高达到72.13%。粉末粒度随着熔体过热度的增大而减小,随着导液管直径的增大而增大。钝度值为96%～98%的粉末占总体的60%以上。所有批次的粉末赘生物指数表明:70%～85%的粉末没有粘连卫星颗粒,只有极少量粉末粘连2个或者3个卫星颗粒。粉末组织中除Al和Si相存在外,还有亚稳态的Al9Si相生成。     

新型超声雾化技术制备球形金属粉末

介绍了新型超声雾化制备金属粉末技术原理及工艺特点，研究了采用新型超声雾化技术制备的合金粉末形貌，粒度分布，氧含量和微观组织，并与气雾化粉末进行了比较，新型超声雾化技术直接利用超声振动雾化金属，雾化基本以静态模式进行而没有高速运动，制备的粉末光洁圆整，球形度好，粉度分布窄，具有设备和工艺简单，可控性高，成本低等显著技术优势。     

电极感应熔炼气雾化制备Ti-6Al-4V合金粉末的性能及其表征

采用国产自行研制的无坩埚电极感应熔炼气体雾化(EIGA)设备制备Ti-6Al-4V合金粉末,实验使用环孔型和环缝型两种气雾化喷嘴,改变雾化压力和熔炼功率,设计四组工艺参数,研究雾化工艺对粉末性能的影响规律。根据激光选区熔化(SLM)对粉末的要求,将筛分得到的粒径小于53 μm的粉末进行表征,采用MASTERSIZE 2000激光粒度分析仪分析不同雾化工艺制备粉末的粒度分布,采用欧奇奥500NanoXY+HR型粒度粒形分析仪对粉末的粒形进行量化表征分析。结果表明,采用环缝型喷嘴、5 MPa的雾化压力和25 kW的熔炼功率的工艺参数组合制备的粉末效果最佳,得到的粉末粒径较小且分布集中,粉末粒度呈近似正态分布,D10、D50和D90分别为19.4 μm、31.9 μm和51.5 μm;粉末的球形度较高,粉末圆度的平均值为90.6%,欧奇奥钝度的平均值为92.7%,超过80%的粉末赘生物指数为0,卫星粉较少。通过XRD、SEM、EDS能谱和氧氮仪等手段对粉末进一步分析,发现粉末内部组织为不同取向的针状α′马氏体,空心粉含量较少,粉末成分无损耗且氧含量较低。对该粉末进行ＳＬＭ成形,成形件致密度达到99.02%,表面粗糙度为4.98 μm,显微硬度为352.5 HV0.5。     

SLM成形WC/Al基复合材料的显微组织与力学性能

采用物理方法混合纳米WC与AlSi10Mg铝合金粉末,利用选区激光熔化成形技术(SLM)制备WC/Al基复合材料试样。通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验等对比同种工艺制备的AlSi10Mg试样及WC/Al基复合材料试样的性能,分析纳米WC对其微观组织形成、演变及力学性能的影响。结果发现,复合粉末球形度好,粒度分布均匀。WC/Al基复合材料试样硬度(HV)约为158.9,屈服强度达到337.8 MPa,抗拉强度高达514.0 MPa,相比沉积态试样分别增加了14.6%、4.7%、6.3%。     

工艺条件对气雾化制备SnAgCu合金粉末特性的影响

采用紧耦合气雾化法制备SnAgCu无铅焊料合金粉末,研究雾化压力和熔体过热度对粉末粒径和形貌的影响.采用干筛筛分法对所制备的粉末进行分级,采用激光粒度分析仪和扫描电镜分别对粉末的粒径、形貌和微观组织进行表征.结果表明:当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度为20～30 ℃时,制备的无铅焊料合金粉末中值粒径为40.10 μm,颗粒表面光洁、球形度高;当过热度为20～30 ℃、雾化压力由0.7 MPa增大至2.5～3.0 MPa时,粉末中值粒径由40.10 μm减小至32.22 μm,颗粒表面缺陷明显增多;当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度由30 ℃提高至50 ℃时,粉末粒径仅略微减小,但球形度明显降低;气雾化快速冷凝产生富Ag和Cu相,且富Ag和Cu相弥散分布在Sn基体内.     

不同制粉工艺对NiAlW粉末及涂层组织性能的影响

对大气雾化和真空大气雾化工艺制备的两种不同的NiAlW合金粉末,进行了粉末物性对比、粉末及粉末剖面结构的形貌对比、粉末化学成分对比,结果表明,真空雾化工艺制备的NiAlW合金粉末对比大气雾化工艺制备的NiAlW合金粉末具有更好的流动性、更高的松装密度、更好的球形度及更低的氧含量,粉末性能对比结果显示真空雾化工艺制备的粉末性能较好;采用大气等离子喷涂制备了涂层,分析了两种涂层SEM形貌和孔隙率,对比了涂层的显微硬度、结合强度和耐磨损性能。结果表明:用真空大气雾化工艺制备的NiAlW涂层孔隙率低、显微硬度低、结合强度高、耐磨损性好,显示出更好的综合性能。粉末初始形貌及化学成分的差异可导致喷涂层性能的差异,球形度好、氧含量低且杂质含量低的粉末经喷涂后更易形成高致密的涂层。     

喷射沉积2A12铝合金的区域控制研究

针对喷射沉积连续挤压技术所要求的有限范围内的合金沉积问题,通过对工艺参数的调整,研究了过热度、雾化气体压力、导流管突出长度以及流型区域控制辊轮的转速对喷射沉积区域控制的影响.结果表明,过热度和导流管的突出长度对沉积区域没有影响；雾化气体压力和区域控制辊轮的转速对沉积区域有影响；得到相对较窄的喷射沉积组织,可以降低雾化气体压力和增大区域控制辊轮的转速.     

采用图像分析技术对球形Ti-6Al-4V粉末粒形的定量分析

采用图像分析技术对4种不同方法制备的球形Ti-6Al-4V粉末进行粒形的定量分析,分别测量了粉末的球形度、椭圆率、赘生物指数及粗糙度。结果表明:4种方法制备的粉末平均球形度均在90%以上。等离子旋转电极雾化法(PREP)、等离子火炬雾化法(PA)、等离子惰性气体雾化法(PIGA)、电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制得粉末球形度依次降低,粗糙度依次增加。PREP、PA、EIGA、PIGA法制得粉末的表面卫星球粘附依次增加。对于PREP法制得粉末,粉末粒径范围越细,球形度越高,平均粗糙度越小。粉末粒形指标的差异与其制备方法的原理有关。采用图像分析技术可以实现对金属粉末粒形指标的科学定量分析。     

气雾化制备金属粉末的研究进展及展望

金属粉末作为增材制造的关键原材料,其品质很大程度上决定了产品最终质量.气雾化制粉技术所制备的粉末具有粒度细小、球形度高、氧含量低等优点,已成为增材制造高性能金属构件的主要原材料.本文综述了气雾化制粉技术的基本原理与特点,总结了近年来气雾化制粉用喷嘴结构类型、气体流场结构与仿真模拟、粉末质量调控及工艺参数控制等方面的研究...     

新型雾化喷嘴的试制研究

针对喷射成形的雾化喷嘴,在喷射小孔中引入Laval结构,同时采用双向进气设计。选用Al-Si合金和Finemet合金成分样品,进行新喷嘴应用试验。对比传统直管喷嘴,新型雾化喷嘴获得了更大的气体喷射速度,提高了喷射成形的G/M比。此外,双向进气结构获得了较为理想的气压分布,其雾化效果得到改善,收集到的坯体在形貌、性能上有所突破,特别是Finemet成分合金出现了非晶相。     

Characterization of spherical AlSi10Mg powder produced by double-nozzle gas atomization using different parameters

A self-developed double-nozzle gas atomization technique was used to produce AlSi10Mg powder. Effects of delivery tube diameter, gas pressure, and melt superheat on powder characteristics were investigated. The concepts of bluntness and outgrowth were introduced to analyze powder sphericity and satellite index quantitatively. The results showed that the median diameters of all atomized powders ranged from 25 to 33 µm. The highest yield rate (72.13%) of fine powder (<50 μm) was obtained at a superheat of 350 K. The powder size decreased with increasing melt superheat but increased with increasing delivery tube diameter. Powders with bluntness values between 96% and 98% accounted for over 60%. The outgrowth values demonstrated that 70%?85% of all powders did not contain satellite particles, with few powders adhered two or three particles. Not only Al and Si phases were present but also a metastable Al₉Si phase was detected.     

喷嘴结构和工艺参数对雾化锌粉粒度的影响

在自行设计的雾化制粉装置上,研究了限制式喷嘴的关键结构参数如输液管内径,喷嘴出长度等。以及雾化工艺参数如压力及液锌的过热度等对锌粉粒度的影响,将所制备的锌粉进行了筛分,对粒径的大小和分布进行了分析。实验发现,颗粒粒度的分布服从对数－正态分布规律。在一定的条件下,输液管内径越大,输液管突出长度越长,锌平均粒度dm,体积平均直径dvm和Sauter平均直径dVs越大,即颗粒越粗,雾化压力越大,液锌的过热度越高,dm,dVm和Sauter平均直径dVs越小,即粉末越细。     

Processing parameter effect on the splat diameters of the droplets produced by liquid metal atomization using De Laval nozzle

Liquid metal atomization with De Laval nozzle is not a widely used technique to produce metallic powders. It appears as a versatile process to manufacture different particle sizes according to the processing parameters (gas pressure, melt nozzle diameter, De Laval nozzle diameter, etc.). However, few studies have focused on the understanding of the different stages of the process. During the atomization process two pressure stages can be distinguished: transition time (pressurization time) and stabilized stage (setting pressure).The aim of the work is to study the effect of the operating parameters on the splat diameter during these two stages. Copper (99.9 at. %) was atomized using different sets of operating parameters on smooth steel substrates. Different splat shapes and mean equivalent diameters are observed and have shown that they depended on both, the atomization parameters and the atomization time.     

气雾化参数对SLM用1720 MPa级马氏体时效钢粉末特性的影响

利用真空感应熔炼气雾化法制备1720 MPa级马氏体时效钢粉末,研究雾化压力、过热度、气体加热温度对粉末特性的影响。结果表明,当雾化压力较高、过热度较高、气体加热温度较高的情况下,金属粉末的细粉收得率较大,松装密度较高,流动性较好。最佳雾化参数为漏嘴孔径ϕ5 mm、雾化压力5.0 MPa、过热度245 K、雾化气体温度100 ℃。该工艺条件下的时效钢粉末球形度良好,粉末流动性为20.15 s/50 g,松装密度为4.23 g/cm。     

VIGA法制备的M2052锰铜合金粉末及其SLM打印件的性能

采用真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备了M2052锰铜合金粉末,分析了M2052锰铜粉末的物性和显微组织;用选区激光熔化3D打印技术(SLM)制备锰铜试样,并分析热处理前后SLM成型的锰铜合金的组织与性能。结果表明,VIGA法能够有效地控制金属粉末形状,制备的15~53 μm粒度区间的锰铜粉末收得率高,松装密度高,具有较好的球形度,有效满足SLM用金属粉末的要求。由SLM制备的锰铜打印件横纵向具有不同的微观组织,随熔池内部延伸逐渐变为胞状晶,沿焊接界面形成柱状晶,离熔池越远柱状晶越细。与铸态合金相比,SLM方法制备的锰铜合金具有明显的力学性能差异,SLM打印件的抗拉强度为611 MPa,规定塑性延伸强度为504 MPa,远远高于铸态母合金的454 MPa和172 MPa。其原因是打印件细晶强化效果明显,但微裂纹的存在对塑性不利。     

固气两相流雾化工艺规律

采用高压氮气为气相雾化介质,分别以NaCl颗粒和Fe粉为固相雾化介质,对Al-Si合金、金属Zn进行固气两相流雾化实验,系统研究了工艺参数对粉末平均粒度和形貌的影响规律.结果表明,固气两相流雾化存在最佳的固/气流率比,采用的固体介质颗粒只有既达到较高的浓度又具有较高速度,才能极大地提高雾化效果.同时,较高密度的固体介质、低金属液流量有利于获得平均粒度细小、形貌复杂、粒度分布更集中的金属粉末.