本發明屬于粉末冶金技術領域，具體涉及一種提高鈦合金粉末成品率的裝置。

背景技術：

本發明以等離子離心霧化法為粉末制備原理，該方法通過等離子槍將高速旋轉的坯料進行離心霧化，霧化沿錐面進行，粉末球形度好且能夠很大程度上降低粉末空心度，但這種粉末制備方法，對于鈦合金熔體液滴混合氣氛冷卻過程中的結晶機制考慮不足，而造成相對較低的粉末成品率。

本發明以俄聯邦專利《粉末制備設備》內介紹的制粉設備結構為設備原型。然而這種設備結構在鈦合金粉末制備過程中存在明顯的不足之處：該設備霧化室內氣體的主要冷卻方式是通過霧化室冷卻壁進行降溫，而氣體在距離霧化室冷卻壁一定距離的區域以熱態停滯，而導致離心飛離的液滴在飛行過程中對流冷卻的效率降低，這樣的冷卻程度對鈦合金粉末的生產明顯不足，較多的冷卻不充分的粉末以高速打到霧化室上會非球形粉末顆粒，從而降低成品粉末的出產率。

由于鎳基高溫合金的導熱性比較高，其冷卻程度要更加充分，成品率較高，因此上述方法主要用在鎳基高溫合金粉末的生產中。該方法若應用在鈦合金粉末的制備上，須充分考慮鈦合金粉末制備的特點。

在鈦合金粉末制備時，熔煉過程中可能形成片狀非球形粉末，這主要是由于霧化室尺寸及結構受限，粉末在飛行過程中達不到充分冷卻的條件，高速運行的且冷卻不充分的粉末顆粒與霧化室壁撞擊后形貌發生改變。盡管霧化室水冷壁對霧化室內氣體的冷卻存在，然而被加熱的氣體在距離霧化室水冷壁一定距離的區域停滯，冷卻介質的溫降不夠，并且由于鈦合金的導熱性較鎳合金相比低，液滴在飛行過程中冷卻不足而無法完全結晶，與霧化室壁撞擊后會發生塑形變形，而在后續篩分時此種形貌的粉末被篩除，降低合格率。

技術實現要素：

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種提高鈦合金粉末成品率的裝置，本發明通過引入了一套單獨的氣體循環冷卻系統以達到增強霧化室氣體溫降的作用。在循環過程中對氣體冷卻而降低整個熔煉過程中氣體的溫度以進行補充冷卻；具有結構簡單、提高粉末成品率的特點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種提高鈦合金粉末成品率的裝置，包括有霧化室，霧化室上部通過閥門一與過濾器相連；過濾器通過閥門二與冷卻裝置相連；冷卻裝置通過閥門三與儲氣罐相連；儲氣罐通過閥門四與風機相連；風機通過閥門五與霧化室底部相連。

本發明的有益效果在于：

在惰性氣體中，利用等離子流熔化旋轉坯料端部，在采用等離子霧化法制取鈦合金粉末過程中，通過引入獨立于等離子槍的惰性氣體循環冷卻系統，對霧化室進行補充冷卻，通過該循環系統將霧化室內被加熱的氣體冷卻后送回霧化室。這種方法可通過對飛行中的粉末顆粒補充冷卻，從而起到降低非球形粉數量的作用，可提高粉末成品率。

附圖說明

圖1 為本發明霧化室補充冷卻氣體循環原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

參見圖1，一種提高鈦合金粉末成品率的裝置，包括有霧化室1，霧化室1上部通過閥門一2與過濾器3相連；過濾器3通過閥門二4與冷卻裝置5相連；冷卻裝置5通過閥門三6與儲氣罐7相連；儲氣罐7通過閥門四8與風機9相連；風機9通過閥門五10與霧化室底部相連。

本發明的工作原理：

循環系統與設備一起抽真空，在熔化過程中，氣體在風機9的抽氣作用下，閥門四8打開，從霧化室1沿管道經打開的閥門一2、閥門二4和閥門三6，經過濾器3和冷卻裝置5進入儲氣罐7中，而冷卻后的氣體在風機9送風的作用下回到霧化室，對霧化室內的氣體進行補充冷卻，熔煉完成后將冷卻裝置5關閉，風機繼續運行將剩余體排出后關閉風機9，并關閉所有閥門。