[发明专利]一种功能复合气雾化喷嘴及设备

说明书

本发明公开了一种功能复合气雾化喷嘴，包括破碎气流腔，破碎气流腔中部为贯穿的喷嘴内孔，破碎气流腔设有破碎气流出口，该气体方向朝向喷嘴内孔，气流形成倒三角锥型；还包括气帘气流腔，气帘气流腔设有气帘气流出口，气帘气流出口距离喷嘴内孔的距离大于破碎气流出口距离喷嘴内孔的距离，该气体方向与喷嘴内孔方向平行或背向喷嘴内孔，气帘气流出口与破碎气流出口等高，还提供使用该喷嘴的设备。本发明的优点在于：通过在气帘气流腔内通入惰性气体，由气帘气流出口吹出，形成气帘气流后，可阻止温度高的超细粉末同刚雾化形成的大颗粒粉末形成粘接，进而减少卫星粉的产生，效果显著，结构简单、成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种气雾化喷嘴及设备，尤其涉及的是一种功能复合气雾化喷嘴及设备。

背景技术

当前工业生产中，粉末冶金法为我们提供了一个全新的制作零部件产品的方法，通过制造和优化粉末，进行压制等成型，最后通过烧结得到零部件产品，该方法已被广泛运用到生产实际中。在该方法中，粉末物理、化学等性能直接决定了成型产品的质量。

近些年兴起的金属3D打印，实质是将金属粉末逐层堆积逐层烧结的过程。粉末的物理和化学等性质，同样决定了产品的成型质量。

无论是粉末冶金还是3D打印，当前使用的金属球形粉末材料，相当一部分是通过气雾化方法得到的。传统气雾化喷嘴，包括紧耦合限制式和自由落体式喷嘴，实质是气体通过喷嘴的气腔进行压缩，形成具有较高速度的气流，最后通过环缝或环孔喷出，将金属溶体粉碎成细小的液滴，随后经过球化、冷却、凝固形成金属粉体。

气雾化工艺产量大，工艺稳定，但是存在卫星粉等难以克服的缺陷；卫星粉的型槽主要与破碎后金属液滴在冷却和凝固过程中的相互碰撞有关。在气雾化过程中，会产生一系列大小不一的金属液滴，由于直径小的液滴比直径大的液滴冷却速率快，发生凝固的时间更早，因此在同一时间，即存在已经完全凝固的固相颗粒，也有未开始凝固的金属液滴，还有呈半固态的液滴。同时高速气流对金属液滴具有加速作用，由于雾化室内存在高速气流形成的涡流，使不同凝固状态、不同飞行速度和方向的液滴或颗粒发生碰撞，从而引起液滴和颗粒之间的镶嵌、焊合及局部融化，并在凝固后的粉末表面形成卫星颗粒。由于直径大的液滴体积较大，更易与小球发生碰撞，并且随直径减小，液滴冷却速度增大，凝固时间早，减小了业态下与小球发生碰撞的机会，因此，卫星粉数量随粉末粒度的减小而减少。

卫星粉的存在直接影响了粉末的物理性质，进而最终影响以粉末为原料的产品质量。

当前改善卫星粉的措施有很多种，大部分是收集粉末后进行后处理，如：减少3D打印材料中卫星粉的方法(申请号201611237901.8)，技术方案是：在3D打印用材料粉末中通入气体进行气体搅拌，利用气体气流带动粉体进行相互之间的碰撞，达到除去表面卫星粉的目的，但这种方法，需要在材料产生后，进行后续的处理，过程较为复杂，且耗时较长。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于:如何解决现有气雾化工艺中产生卫星粉的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本发明公开一种功能复合气雾化喷嘴，包括破碎气流腔，破碎气流腔中部为贯穿的喷嘴内孔，破碎气流腔设有破碎气流出口，由破碎气流出口喷出的气体方向朝向喷嘴内孔，气流形成倒三角锥型；还包括气帘气流腔，气帘气流腔设有气帘气流出口，气帘气流出口距离喷嘴内孔的距离大于破碎气流出口距离喷嘴内孔的距离，由气帘气流出口喷出的气体方向与喷嘴内孔方向平行或背向喷嘴内孔，气帘气流出口与破碎气流出口等高。