[发明专利]一种近β型钛合金制粉的方法

摘要

本发明提供一种近β型钛合金制粉的方法，具体涉及一种高品质Ti55531合金电子束增材制造粉末制备工艺。本发明首次采用立式旋转电极工艺，即棒料是垂直进给，棒材直径可达100mm，长度可达800mm，大大提高了加工效率。由于棒料可以采用更大尺寸，通过机加工制备标准棒料后去除氧化层的比例大幅减少，原材料的利用率大大提高，成本显著降低。并且，采用立式进给方式，棒料尖端部位不会由于重力作用而产生小幅度下垂，故可以采用更高转速、更大尺寸棒料，得粉率及生产效率大幅提高。应用本发明工艺进行Ti55531合金粉体制备，适于电子束增材制造工艺的球形粉实际收得率为61％，粉末球形高于97％，氧增量小于250ppm，无明显卫星粉、异形粉和气体夹杂。

主权项

1.一种近β型钛合金制粉的方法，包括进给电机、固定支架、长螺母、升降螺杆、高速电机、固定钨电极、铜合金固定台、棒料，所述高速电机转轴上加工出外螺纹，棒料一端加工为圆锥状，另一端加工出内螺纹，安装时将棒料具有内螺纹一端拧紧在高速电机的电机转轴设有外螺纹的一端上，棒料正下方为固定钨电极，钨电极安装于铜合金固定台上，高速电机通过固定支架与一个长螺母相连，长螺母套设于升降螺杆上，进给电机转轴安装在升降螺杆上，其特征在于：第一步.将直径75mm～100mm的棒料拧紧安装在高速电机的转轴上；第二步.启动高速电机,待高速电机的转速稳定后，达到20000转每分钟；第三步.开启高压电源,通过手动控制进给电机，调节棒料尖端与固定钨电极间的距离，直到固定钨电极与棒料之间达到明显起弧时停止；第四步.开启自动运行状态，通过调节进给电机转速，使与之相连的升降螺杆以适当的转速带动连接高速电机的螺母匀速下降进料；第五步.棒料与固定钨电极间的强烈电弧将产生等离子体以融化棒料，而高速电机带动棒料高速旋转将产生极大的离心力，从而甩出熔化的液滴形成球状粉末，由于逐渐消耗的棒料会以适当速度匀速下降，使得棒料尖端与固定钨电极的间距保持恒定，电弧强度始终基本不变，整个制粉过程可控；第六步.当剩余棒料头长度为4～6cm时，进给电机停止，制得适于电子束增材制造工艺的球形粉，粒径为45～110um粒径含量达到61％，氧增量小于250ppm，且无明显卫星粉、异形粉和气体夹杂。