[发明专利]一种增材制造用镍基高温合金粉末的制备方法及装置

权利要求书

1.一种增材制造用镍基高温合金粉末的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

第一步：将合金锭作为电极在环形感应线圈中无接触进行电极熔化，电极熔滴落入气体雾化喷嘴系统，利用惰性气体进行雾化；

第二步：微细合金液滴在未凝固或半凝固的液滴进入旋转的水平圆盘，在离心力作用下，金属液滴沿切线方向离心力的作用下甩成更加细小的液滴，液滴快速凝固成金属粉末；

第三步：金属粉末自由落体至旋转滚筒上，旋转筒和真空炉壁各装置一个电极，两电极间的电位差达到一定值时产生电晕电场，金属粉末落到旋转滚筒表面进入电晕极所产生的高压电晕电场后,金属粉末和非金属夹杂物与飞向正极的旋转滚筒的电子和负离子相遇,电子和负离子便附着在金属粉末和非金属夹杂物上,使其带上负电荷；获得的负电荷的金属粉末立即被接地的金属旋转滚筒传走,在离心力和重力的共同作用下从旋转滚筒前方落下,进入成品集粉罐；而非金属夹杂物随着旋转滚筒的转动而被带到其后下方的废粉罐。

2.根据权利要求1所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备方法，其特征在于：所述第一步具体步骤为：合金锭在线圈内无接触感应加热为液体，在超过合金熔点150度过热度后经过雾化器利用高纯氩气进行超音速气体雾化，将金属液体雾化成微细合金金属液滴。

3.一种权利要求1所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：包括熔炼炉、真空炉和集粉罐，所述熔炼炉下方连接真空炉，所述真空炉下方连接集粉罐；所述熔炼炉内设置有熔炼室、熔炼线圈、合金棒电极、雾化器、喷嘴和隔板。

4.根据权利要求3所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述熔炼炉内设置有2个熔炼室，2个所述熔炼室左右对称设置，且中间预留空隙，该空隙中间上方设置有合金棒电极，且所述合金棒电极与左右两侧的熔炼室的距离一致。

5.根据权利要求4所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述熔炼室为L型熔炼室，所述L型熔炼室的竖直侧边内设置有熔炼线圈，所述熔炼室正下方设置有雾化器，所述雾化器距离熔炼室的距离为3-7cm。

6.根据权利要求5所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述雾化器包括雾化器Ⅰ和雾化器Ⅱ，所述雾化器Ⅰ和雾化器Ⅱ对称设置，且雾化器雾化器Ⅰ和雾化器Ⅱ中间预留空隙Ⅱ，该空隙Ⅱ的大小与所述空隙的大小一致。

7.根据权利要求5所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述雾化器的正下方设置有喷嘴，所述喷嘴与雾化器之间的距离为4-6cm；所述喷嘴下方设置有隔板，所述隔板隔离熔炼炉和真空炉。

8.根据权利要求5所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述真空炉内从上至下设置有水平圆盘、旋转杆、电源负极、旋转旋转滚筒和电源正极；所述水平圆盘下方设置有旋转杆，所述电源负极设置在真空炉竖直侧壁上，所述旋转旋转滚筒设置在水平圆盘正下方，所述旋转旋转滚筒内设置有电源正极。

9.根据权利要求8所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述水平圆盘下方设置的旋转杆与水平圆盘的夹角为30-45度，所述旋转杆逆时针旋转。

10.根据权利要求3所述的增材制造用镍基高温合金粉末的制备装置，其特征在于：所述集粉罐为梯形状，用于放置成品金属粉末。