[实用新型]一种超细粉末制备装置的雾化喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雾化喷嘴，尤其涉及一种超细粉末制备装置的雾化喷嘴。

背景技术

目前，节约能源与资源，使资源利用率最高，能源消耗最低时技术发展的趋势。研究开发高效节能、绿色环保运输工具是二十一世纪的发展方向。节能和环保是当代社会研究的热点课题，也是可持续发展的关键。

与常规铸锭工艺和粉末冶金工艺相比，喷射成形工艺具有独特优势。作为一种新型的快速凝固技术，喷射成形的产品具有细小的等轴晶与球状组织，固溶度大，氧化程度小，致密度高的特点，首先没有传统铸锭的内部冶金缺陷以及堆焊或热喷涂等液态表面加工技术中不可避免的表面缺陷。而且生产的工序简单，成本低，有较高的喷射沉积效率。

喷射成形设备中，最关键的部位就是雾化喷嘴。在高能气体的喷射下，金属液流被分解成一定尺寸范围内的液滴。液滴通过与周围气体的对流和向周围辐射损耗了热量，并根据飞行中的液滴的尺寸和液滴温度的不同，以液态，固态或半固态向基体加速飞行。

目前，喷射成形设备应用发展的制约条件是工艺问题。一、沉积体致密度、均一度不足；二、可制得部件尺寸有限制。两个问题最终都归结为雾化喷嘴性能上，传统雾化喷嘴喷射气流稳定性不好，各向对称度不高，喷射气流速度不够高。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术中的不足，提供一种喷射气流流速更高更稳定，喷射角度合理，有加工可行性的超细粉末制备装置的雾化喷嘴。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种超细粉末制备装置的雾化喷嘴，包括：喷嘴口、导液腔、环孔、环缝、进气腔和冷却水腔；其中，导液腔的下端与喷嘴口连通；导液腔的外侧上端设有环绕于其周围的冷却水腔，导液腔的外侧下端还设有环绕于其周围的进气腔；环孔通过环缝与进气腔连通，环孔的中轴线与环缝的中轴线垂直，环孔经喷嘴口侧壁上的开口与喷嘴口连通，环孔的中轴线与导液腔的中轴线在喷嘴口的下方相交。

所述环孔为收敛-发散型的laval结构，环孔的中轴线与导液腔的中轴线之间的夹角θ的范围为20°到45°。

优选的，所述喷嘴口侧壁与均匀排布的18个环孔相连通。

所述冷却水腔的一侧设有进水管和出水管。

所述进气腔与进气管连通，进气管与进气腔侧边相切。

本实用新型的超细粉末制备装置的雾化喷嘴具有如下特点：

1、雾化喷嘴通过设置laval结构的环孔，使喷射气体突破音速屏障，达到以往喷嘴难以达到的G/M比(即：气液比，从喷嘴喷射出的气体质量与导液腔中流出的金属熔液的质量比)，可以将高温合金液流紊乱破碎，形成雾状液滴并且快速冷凝，达到更好的喷射雾化以及沉积效果，得到性能优异的沉积体；

2、喷射角度确定在20°～45°，可以得到更好的收集率，降低沉积孔隙率；

3、进气腔的进气管设计成切入式，保证各孔喷射气压的均一性；

4、引入冷却腔，可以进行水冷冷却，保证喷嘴稳定运行。

附图说明

图1本实用新型超细粉末制备装置的雾化喷嘴的剖视结构示意图。

图2本实用新型超细粉末制备装置的雾化喷嘴的仰视图。

图3本实用新型超细粉末制备装置的雾化喷嘴进气腔的俯视图。

图4本实用新型超细粉末制备装置的雾化喷嘴冷却水腔的俯视图。

具体实施方式

如图1及图2所示超细粉末制备装置的雾化喷嘴，包括：喷嘴口1、导液腔2、环孔3、进气腔4、冷却水腔5和环缝6。其中，导液腔2的下端与喷嘴口1连通；导液腔2的外侧上端设有环绕于其周围的冷却水腔5，导液腔2的外侧下端还设有环绕于其周围的进气腔4；环孔3通过环缝6与进气腔4连通，环孔3的中轴线与环缝6的中轴线垂直，环孔3经喷嘴口1侧壁上的开口与喷嘴口1连通，环孔3的中轴线与环缝6的中轴线垂直，环孔3的中轴线与导液腔2的中轴线在喷嘴口1的下方相交。

环孔3的结构为收敛-发散型的laval结构，环孔3的中轴线与导液腔2的中轴线之间的夹角θ为30°，喷嘴口1与导液腔2连通，喷嘴口1的侧壁与均匀排布的18个环孔3相通。进气腔4为切入式进气腔，保证各环孔3喷射气压的均一性和稳定性。进气管7位于进气腔4的侧面，沿进气腔4内壁平滑的切进。高压气体从环孔3中喷射出来，熔融金属液从沿导液腔2从喷嘴口1中喷射出来，因为环孔3的收敛-发散型结构，喷射气体突破音速屏障，可以达到更好的喷射雾化以及沉积效果。冷却水腔5的侧面设有进水管8和出水管9，且进水管8和出水管9并排放置。水在冷却水腔5中循环，用于冷却喷嘴，保证喷嘴正常运行。