[发明专利]一种用于制备3D打印合金粉末的丝材及制粉方法

权利要求书

1.一种用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：包括丝材本体(100)，所述丝材本体(100)包括容纳腔(102)、以及位于容纳腔(102)内可等离子熔化合金化并雾化形成3D打印用合金粉末的金属单质体(10)。

2.根据权利要求1所述的用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：所述容纳腔(102)的任一横断面(101)由若干从中心沿径向分布的组分单元(20)组成，任一组分单元(20)包括至少两种熔点不同的金属单质体(10)。

3.根据权利要求1所述的用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：所述金属单质体(10)包括金属单质粉体(111)。

4.根据权利要求4所述的用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：所述金属单质粉体(111)，包括锆粉体、铌粉体、钽粉体、锡粉体、和氢化钛粉体。

5.根据权利要求1～4任一项所述的用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：还包括包裹容纳腔(102)的包裹皮(121)，所述包裹皮由可等离子合金化雾化形成3D打印用合金粉末的至少一种金属单质形成。

6.根据权利要求5所述的用于制备3D打印合金粉末的丝材，其特征在于：所述包裹皮(121)包括纯钛皮。

7.一种合金粉末的制备方法，其特征在于：包括将根据权利要求1～6任一项所述的丝材送入汇聚等离子射流中心，所述丝材在等离子射流中熔化并合金化，随后被等离子射流雾化，雾化小液滴在飞出等离子射流后发生冷却凝固，形成3D打印合金粉末。

8.根据权利要求7所述的合金粉末的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

步骤一：调整等离子喷射装置与丝材夹角；

步骤二：保持雾化室真空度；回填保护气氛，维持雾化室压力；

步骤三：检测雾化室含氧量，保证气氛氧含量；

步骤四：在保护气氛下，点火等离子枪，并逐渐增加电流到设定值；

步骤五：将丝材送入雾化室进行雾化。

9.根据权利要求8所述的合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，等离子喷射装置与丝材的夹角为15-45°；所述步骤二中，保持雾化室真空度低于2Pa；回填保护气氛，使雾化室压力维持在1000-100000Pa；所述步骤三中，检测雾化室含氧量，保证气氛氧含量小于10ppm。

10.根据权利要求8所述的合金粉末的制备方法，其特征在于：在送丝前还包括矫丝步骤，包括调整矫丝机构，使其能够平稳均匀将丝材通过导丝管送入三束等离子射流汇聚位置。