[发明专利]一种金属液滴雾化保护气罩

说明书

本发明公开了一种金属液滴雾化保护气罩，包括：上腔盖、下腔盖以及导流管；所述导流管贯穿所述上腔盖以及下腔盖；所述上腔盖以及下腔盖配合后形成高压雾化环缝以及高压腔室，所述金属液滴雾化保护气罩还包括与所述高压腔室连通设置的高压气路。解决了现有技术存在的金属熔液凝结堵塞导流管的技术问题。

技术领域

本发明涉及3D打印增材制造领域以及粉末冶金领域，具体涉及一种金属液滴雾化保护气罩。

背景技术

近年来，随着加工技术的发展及革新，金属粉末在工业领域的应用越来越广泛，高性能的零部件需通过粉末制备已成为业内的共识。而随着金属3D打印技术在工业领域应用，冶金、能源、电子、医疗、航空航天等行业对金属粉末的需求日益扩大。

目前，国内外生产金属粉末的传统方式是雾化法，雾化法的关键部件是雾化器。雾化器的结构对射流流场会产生很大的影响，设计不合理，喷出气流的稳定性不易控制，雾化效果不易保证。

传统的自由降落式雾化器，雾化破碎效果不佳，获得细粉的比例较低。这种雾化器形成的射流流场稳定性差，气体在导流管出口附近形成涡流，导致已雾化的液滴在气流作用下飞溅，粘在雾化器或炉体内腔，形成金属流挂。而且在导流管流出金属液的方向上难以形成负压状态，导致金属熔液在气压作用下向上回流，粘结在导流管出口与雾化喷嘴出气口之间，凝固成结瘤，将导流管和雾化器堵死，雾化中断。因此，设计合理的雾化器至关重要。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种金属液滴雾化保护气罩，解决了现有技术存在的金属熔液凝结堵塞导流管的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种金属液滴雾化保护气罩，包括：

上腔盖、下腔盖以及导流管；

所述导流管贯穿所述上腔盖以及下腔盖设置；

所述上腔盖以及下腔盖配合后形成高压雾化环缝以及高压腔室，所述金属液滴雾化保护气罩还包括与所述高压腔室连通设置的高压气路。

优选地，所述高压气路对称布置在所述雾化保护气罩两侧，用于向所述高压腔室内通入1～10MPa压力的气体。

优选地，所述高压雾化环缝截面为拉瓦尔喷管截面结构，所述高压雾化环缝的出气口截面由上腔盖的内壁延长线形成夹角β，由下腔盖的外壁延长线形成夹角γ，所述夹角β与所述夹角γ的关系为：β＝γ+10°。

优选地，所述夹角β的范围为35°～65°。

优选地，还包括：

盖板；

所述下腔盖与盖板配合后形成保护气罩环缝以及保护气腔室，所述金属液滴雾化保护气罩还包括与所述保护气腔室连通设置的保护气路。

优选地，所述保护气路对称布置在所述雾化保护气罩两侧，用于向所述保护气腔室内通入0～0.3MPa压力的气体。

优选地，所述保护气罩环缝的出气口截面由所述盖板外壁延长线形成夹角α，由所述盖板外壁延长线与所述下腔盖内壁延长线形成夹角ε，所述夹角α与所述夹角ε的关系为：α＝2ε+10°。

优选地，所述夹角ε的范围为30°～80°。

优选地，所述导流管的出口伸出所述金属液滴雾化保护气罩的距离为5-10mm。

优选地，所述导流管底部截面为锥面，所述锥面的截面侧壁延长线形成的夹角δ与由下腔盖的外壁延长线形成夹角γ共顶点。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：