一种制备金属球形粉末的装置及方法与流程

本发明实施例涉及金属粉末制备，尤其涉及一种制备金属球形粉末的装置及方法，例如用于制备难熔、轻质金属粉末。

背景技术：

1、相关技术中，制备难熔金属合金粉末的技术主要有：等离子旋转电极雾化制粉技术、射频等离子球化技术、各类物理化学法（氢化脱氢法、还原法、微波单模腔法等）、等离子体丝材雾化法。轻质合金球形粉末制备技术主要有：惰性气体雾化法制粉技术、等离子旋转电极雾化制粉技术。

2、以上技术中，存在以下问题：

3、对于难熔金属合金粉末的制备，现有等离子旋转电极雾化技术，由于棒料转速和等离子枪功率无法同时达到要求，所制备的粉末整体偏粗，细粉收得率低；射频等离子球化技术所制备的粉末存在氧含量高、难熔合金粉末低熔点元素烧损、设备产能低等缺点；等离子体丝材雾化法的原料需要制备成丝材，具有较高的原料限制，还存在产能低等缺点；各类物理化学法所制备的粉末球形度差、纯净度差，不是理想的细粒径粉末制备技术。

4、对于轻质金属合金粉末制备，现有惰性气体雾化技术所制备的粉末存在：氧含量高、空心粉多、卫星粉多、粉末球形度差等缺点；等离子旋转电极雾化制粉技术存在粉末整体偏粗等缺点。

5、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

6、需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种制备金属球形粉末的装置及方法，进而至少在一定程度上解决由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、本发明首先提供一种制备金属球形粉末的装置，所述装置包括雾化室，所述雾化室内设有电极棒料以及等离子枪；所述装置还包括：

3、粉末筛分装置，所述粉末筛分装置设置在所述雾化室内，且设置于所述电极棒料的下方；

4、粉末处理管道，所述粉末处理管道和所述粉末筛分装置相连通，经所述粉末筛分装置筛分出的筛上粉末流入所述粉末处理管道；

5、粉末收集罐，所述粉末收集罐位于所述雾化室的下方，且与所述雾化室相连通，经所述粉末筛分装置筛分出的筛下粉末进入所述粉末收集罐；

6、激光发生器，所述激光发生器位于所述粉末处理管道中，用于对流经所述粉末处理管道的粉末进行熔化处理，经过所述激光发生器熔化处理后得到的粉末进入所述粉末收集罐或返回所述粉末筛分装置。

7、本发明中，所述粉末筛分装置为振动筛网，所述振动筛网倾斜设置。

8、本发明中，所述振动筛网与水平面之间的夹角为10~45°。

9、本发明中，所述粉末处理管道内设有容纳腔，所述激光发生器设置在所述容纳腔内。

10、本发明中，所述粉末处理管道为螺旋形管道。

11、本发明中，所述粉末处理管道内设有多个向下倾斜设置的挡板，所述挡板用于减小粉末处理管道内流经的粉末的速度。

12、本发明中，所述挡板与竖直方向的夹角为5~60°。

13、本发明中，所述粉末处理管道的出口端设有第一管道和第二管道，所述第一管道和所述粉末收集罐相连通，所述第二管道内设有送粉器，利用所述送粉器将所述第二管道内的粉末输送至粉末筛分装置进行筛分处理。

14、本发明其次提供一种制备金属球形粉末的方法，利用上述任一项所述的制备金属球形粉末的装置进行金属粉末的制备，所述方法包括以下步骤：

15、利用等离子枪熔化电极棒料，雾化制粉得到金属粉末；

16、金属粉末进入粉末筛分装置，由粉末筛分装置筛分出来的筛上粉末进入粉末处理管道；

17、激光发生器对粉末处理管道内的粉末进行熔化处理，粉末破碎成多个液滴，液滴凝固冷却得到细粒径粉末；

18、符合目标粒径的粉末进入粉末收集罐，不符合目标粒径的粉末返回粉末筛分装置进行再次处理。

19、本发明中，所述激光发生器的功率为0~30kw，脉冲频率为10~60khz，所述粉末处理管道内的粉末流速为0~500g/min。

20、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

21、本发明中，通过上述装置及方法，在雾化室内加装粉末筛分装置，可以保证粗细粉末及时分级，筛网上方粗粉受重力影响流入粉末处理管道，然后利用激光对其作用进行二次破碎，得到更细粒径的粉末，实现提高细粉收得率，降低生产成本的目的。

技术特征：

1.一种制备金属球形粉末的装置，所述装置包括雾化室，所述雾化室内设有电极棒料以及等离子枪；其特征在于，所述装置还包括：

2.根据权利要求1所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述粉末筛分装置为振动筛网，所述振动筛网倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述振动筛网与水平面之间的夹角为10~45°。

4.根据权利要求1所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述粉末处理管道内设有容纳腔，所述激光发生器设置在所述容纳腔内。

5.根据权利要求1所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述粉末处理管道为螺旋形管道。

6.根据权利要求1所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述粉末处理管道内设有多个向下倾斜设置的挡板，所述挡板用于减小粉末处理管道内流经的粉末的速度。

7.根据权利要求6所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述挡板与竖直方向的夹角为5~60°。

8.根据权利要求1所述的制备金属球形粉末的装置，其特征在于，所述粉末处理管道的出口端设有第一管道和第二管道，所述第一管道和所述粉末收集罐相连通，所述第二管道内设有送粉器，利用所述送粉器将所述第二管道内的粉末输送至粉末筛分装置进行筛分处理。

9.一种制备金属球形粉末的方法，其特征在于，利用权利要求1-8任一项所述的制备金属球形粉末的装置进行金属粉末的制备，所述方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备金属球形粉末的方法，其特征在于，所述激光发生器的功率为0~30kw，脉冲频率为10~60khz，所述粉末处理管道内的粉末流速为0~500g/min。

技术总结本发明是关于一种制备金属球形粉末的装置及方法，该装置包括：粉末筛分装置，粉末筛分装置设置在雾化室内；粉末处理管道，经粉末筛分装置筛分出的筛上粉末流入粉末处理管道；粉末收集罐，粉末收集罐位于雾化室的下方，经粉末筛分装置筛分出的筛下粉末进入粉末收集罐；激光发生器，激光发生器位于粉末处理管道中，用于对流经粉末处理管道内的粉末进行熔化处理，经过激光发生器熔化处理后得到的粉末进入粉末收集罐或返回粉末筛分装置。本发明在雾化室内加装粉末筛分装置，可以保证粗细粉末及时分级，筛网上方粗粉受重力影响流入粉末处理管道，然后利用激光对其作用进行二次破碎，得到更细粒径的粉末，实现提高细粉收得率，降低生产成本的目的。技术研发人员：杨星波,任建强,孙念光,向长淑,巴运炜,王超,王浩,杨信文,缪德军受保护的技术使用者：西安赛隆增材技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9