[发明专利]一种高温合金碳成分的控制设备及其控制方法

说明书

本发明公开一种高温合金碳成分的控制设备及其控制方法，涉及3D打印技术领域，用于实现回炉粉的再次利用，节省成本的同时，增加了熔炼坩埚的使用寿命，且制得的金属粉末中的碳成分得以控制。高温合金碳成分的控制设备包括：熔炼室、金属构件、真空组件以及粉末成型装置。所述高温合金碳成分的控制方法包括上述技术方案所提的高温合金碳成分的控制设备。本发明提供的高温合金碳成分的控制方法用于制备金属粉末。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种高温合金碳成分的控制设备及其控制方法。

背景技术

经过近30年的快速发展，3D打印技术已成为当前最受关注的先进制造技术之一。在金属3D打印领域，需要用到金属粉末。目前，现有的金属粉末制备工艺制备出的金属粉末的粒度范围主要为0μm～150μm之间。而用于金属3D打印的金属粉末的粒度主要为15μm～53μm，粒度大于53μm的粗粉以及粒度小于15μm的超细粉则可以回炉重新熔炼，制备金属粉末。但是由于超细粉的质量轻，在回炉重新熔炼的过程中极易被抽入真空管路中，从而损坏真空泵组的相关零件，影响抽真空的效果，更严重的情况下，可能会烧毁电机。因此，在超细粉回炉重新熔炼之前，需要先融化制备成合金棒料后使用，或者将超细粉压制成块后再使用，增加了超细粉的使用流程和使用成本。

又由于粗粉和超细粉回炉重新熔炼的过程中，需要在坩埚中加入碳块，在抽回炉熔炼抽真空的过程中，碳成分会有部分烧损，使得回炉重新熔炼得到的金属粉末中的碳成分波动较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温合金碳成分的控制设备及其控制方法，用于实现回炉粉的再次利用，节省成本的同时，增加了熔炼坩埚的使用寿命，且制得的金属粉末中的碳成分得以控制。

第一方面，本发明提供了一种高温合金碳成分的控制设备。该高温合金碳成分的控制设备包括：熔炼室、金属构件、真空组件以及粉末成型装置。所述熔炼室用于熔炼金属粉末原料，所述金属构件位于所述熔炼室内，所述金属构件具有容纳腔体，用于容纳含有碳和回炉粉的腔内物料。所述金属粉末原料包括所述金属构件和所述腔内物料，所述真空组件与所述容纳腔体可断开连通，用于对所述容纳腔体进行抽真空处理，所述粉末成型装置与所述熔炼室连通。

与现有技术相比，本发明提供的高温合金碳成分的控制设备具有金属构件，金属构件具有容纳腔体，该容纳腔体用于容纳含有碳和回炉粉的腔内物料。由于碳和回炉粉容纳于金属构件具有的容纳腔体内，使得在熔炼室对金属粉末原料进行熔炼的过程中，位于金属构件具有的容纳腔体内腔内物料在金属构件的保护下，逐渐熔化，从而避免了超细粉和碳被真空组件吸入后，造成的真空组件损坏，原材料浪费的问题。另外，真空组件与容纳腔体可断开连通，用于对容纳腔体进行抽真空处理，使得所述容纳腔体内的环境为真空环境，从而避免了位于容纳腔体内的腔内物料在熔化的过程中引入氮、氧等杂质元素，造成金属粉末的杂质含量上升。

第二方面，本发明还提供一种高温合金碳成分的控制方法，应用于具有熔炼室、金属构件、真空组件以及粉末成型装置的高温合金碳成分的控制设备，所述熔炼室用于熔炼金属粉末原料，所述金属构件具有容纳腔体。所述高温合金碳成分的控制方法包括：

提供一具有金属构件的熔炼室，所述金属构件的容纳腔体内容纳有含有碳和回炉粉的腔内物料。

利用真空组件对所述容纳腔体进行抽真空处理，使得所述容纳腔体内部呈真空环境。

利用真空组件对所述熔炼室进行抽真空处理。

利用熔炼室将位于所述熔炼室内的金属粉末原料熔化为金属液体，所述金属粉末原料至少包括所述金属构件、碳和回炉粉中的一种或多种。

利用粉末成型装置对所述金属液体进行雾化处理，得到金属粉末。

与现有技术相比，本发明提供的高温合金碳成分的控制方法的有益效果与第一方面或者第一方面任一可能的实现方式所描述的高温合金碳成分的控制设备的有益效果相同，此处不做赘述。