微细金属粉末雾化喷嘴的设计进展

激光熔覆专用合金粉末雾化喷嘴的设计

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４８，１０１４０４（２０１１）
激光与光电子学进展

一种制备超细金属粉体的气水两用雾化喷嘴装置[实用新型专利]

专利名称：一种制备超细金属粉体的气水两用雾化喷嘴装置专利类型：实用新型专利
发明人：林秀钦
申请号：CN201220189300.5
申请日：20120428
公开号：CN202639334U
公开日：
20130102
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种制备超细金属粉体的气水两用雾化喷嘴装置，包括有座体，座体中心设置金属液通道和雾化室，在雾化室内壁上至少设有两个环缝式喷管，环缝式喷管上端连接有可输入雾化介质的环形腔。

本实用新型至少设有两个环缝式喷管，增加了雾化介质对金属液滴的有效破碎次数，可以得到较高的细粉率，用此装置生产的平均粒度10~30微米细粉率可达到90％以上，比其它同压力水雾化喷嘴的细粉率高80％，雾化效率进一步提高。

申请人：广州金凯新材料有限公司
地址：510520 广东省广州市高新技术产业开发区科学城揽月路80号广州科技创新基地综合服务楼
国籍：CN
代理机构：广州致信伟盛知识产权代理有限公司
代理人：伍嘉陵
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金属粉末气体雾化制备技术的研究现状与进展

Chen Shiqi , Huang Baiyun (State Key Laboratory for Powder Metallurgy ,Central Sout h University ,Changsha 410083 ,China)
Abstract : The principles ,properties and development of technologies for gas atomization which are used for metal powder production on a commercial scale are viewed on t he basis of characteristics of t he nozzles ,t heir advantages and disadvantages as well as t heir applications are discussed in t his paper1 Key words : atomization ;nozzle ;development ;powder
的 Grant 教授改进和完善 ,研究目的是为了生产具有快速冷凝效果的微细粉末。超声雾化喷嘴由拉瓦尔喷嘴和 Hart man 振动管组合在一起 ,在产生 2～ 215M (马赫) 的超音速气流的同时产生 80～100k Hz 的脉冲频率。所用介质压力在 114～812MPa 之间 , 气流的最高速度可以达到 640m/ s ,粉末冷凝速度可以达到 104 ～105 K/ s。在雾化铝粉时平均粒度可达到 22μm ,粉末呈表面光滑的球形状。
图 1 两种紧耦合雾化喷嘴结构图[9]
紧耦合雾化粉末的特点是微细粉末收得率高 , 对高熔点金属如钢铁合金 ,粉末平均粒度可以达到 30μm ,低熔点金属则可低至 10～20μm ;其次粉末粒度分布窄。一般限制式喷嘴粉末的标准偏差为 2～ 3 ,而紧耦合的可以达到 118～210 左右。最后粉末具有高的冷却速度。在同样的生产条件下 ,粉末的冷速与粉末的粒径 1/ d2 成比例 ,因而粉末的细化明显提高粉末的冷凝速度 ,高的冷却速度有利于快速冷凝合金或非晶合金粉末的生产。紧耦合雾化技术是研究最丰富、工业中应用最成熟的一种气体雾化制粉技术 ,应用覆盖从几十公斤的试验装置到日产上吨的工业化生产设备。

金属雾化喷射沉积技术

金属雾化喷射沉积技术哎呀，说起金属雾化喷射沉积技术，这玩意儿听起来挺高大上的，其实呢，就是把金属粉末变成液体，然后再喷到一个模具上，让它重新凝固成我们需要的形状。

这技术，就像是给金属做“3D打印”，不过用的不是塑料，而是金属。

记得有一次，我去了一个朋友的工厂，他那儿就有这么一台机器。

那机器看起来挺普通的，跟我们平时看到的打印机差不多，但是个头要大得多，而且周围都是金属的，看起来挺酷的。

我朋友跟我说，这机器可不简单，它能制造出各种形状的金属零件，而且精度特别高。

他给我演示了一下，先是把金属粉末倒进一个容器里，然后机器就开始工作了。

那粉末被加热，变成了一团雾气，然后通过一个细细的喷嘴喷出来。

我看着那金属雾气在空中飘啊飘的，就像是烟一样，但你知道，这可是金属做的，不是烟。

那金属雾气被喷到一个模具上，模具是冷的，所以金属雾气一碰到模具就迅速凝固了。

我看着那金属雾气一点点地在模具上堆积，慢慢地，一个金属零件的形状就出来了。

这个过程挺神奇的，就像是在变魔术一样。

我朋友跟我说，这技术的好处是，可以制造出很多复杂的形状，而且材料利用率高，不像传统的铸造，会有很多废料。

我问他，这玩意儿做起来是不是很麻烦？他说，其实挺简单的，只要设定好参数，机器就能自动工作。

但是，要调好这些参数，得花不少时间，得不断地试验，才能找到最合适的。

这就像是做菜，你得知道放多少盐，多少酱油，才能做出最好吃的菜。

最后，我朋友还给我看了一些成品，那些金属零件做得真的很精细，摸起来手感也很好。

他说，这些零件可以用在很多领域，比如汽车、航空，甚至是医疗设备。

我想想也是，这种技术能制造出这么精确的零件，肯定有很多用途。

总之，金属雾化喷射沉积技术，听起来挺复杂的，但其实挺有趣的。

它就像是给金属做“3D打印”，但是更精细，更实用。

下次有机会，我还想再去朋友那儿看看，说不定还能学到点新东西呢。

金属喷射成型的最新发展态势

金属喷射成型的最新发展态势摘要：金属雾化喷射成型技术是在快速凝固粉末冶金工艺基础上发展起来的一种介于铸造和粉末冶金之间的冶金新工艺。

金属雾化喷射成型工艺过程是将合金原料熔化后，注入中间包内，由中间包下部的导液管流出后，经雾化喷嘴射出的高速气体雾化，形成细小的金属液滴，在高速气流作用下加速飞行并逐步冷却，在半固态下沉积到沉积器上，最终凝结成锭坯。

金属喷射成型工艺分为４个阶段，雾化阶段，喷射阶段，沉积阶段和凝固阶段。

关键词：粉末冶金工艺；金属喷射成型；发展态势一、生产量增长方兴未艾在过去的10年中，欧洲金属粉末喷射成型的产品产量平均每年增长10%左右。

当然，它的基数较低。

据国外统计，2007年金属粉末喷射成型生产使用的金属粉末接近5400吨，而全球粉末冶金生产消耗的金属粉末是90万吨。

普通的粉末金属市场主要由汽车制造业的需求支配。

但是，世界各地金属粉末喷射成型的产品市场不完全相同。

在美洲，用粉末金属喷射成型技术生产的零部件产量最大当属机械工程行业，其次是汽车制造业、医疗器械制造业；在欧洲，汽车制造业是主要市场，机械制造业则属第二；而亚洲，主要市场是信息行业，机械制造业排第二。

从表可以看出，全球金属粉末喷射成型制品的最大市场，是机械工程行业，占35%；信息行业居第二位，占26%；第三位是汽车制造行业，占25%。

各行业消费的金属粉末喷射成型的典型制品包括：机械工程行业用的主要是小齿轮、园林机械零件、手工工具以及更简易的物品等；信息行业主要是笔记本电脑、移动电话等的结构零件，磁盘驱动的组成部件，光纤连接器组成部件和热能管理组成部件；汽车制造行业的金属粉末喷射成型制品，主要是涡轮增压器系统的组成部件和其它发动机的组成部件。

在欧洲，汽车行业的衰退虽然有可能继续，但是应用金属粉末喷射成型方法制造零部件，是发展最快的行业。

医疗行业使用的金属粉末喷射成型制品有：植入人体内的植入物、外科用的各种工具、牙科用的牙托；金属粉末喷射成型技术已经成为制造上述制品的理想技术，特别是在美国，医疗行业已成为使用金属粉末喷射成型制品的重要行业。

紧耦合气流雾化喷嘴的设计与制造

紧耦合气流雾化喷嘴的设计与制造1前言先进的粉末制备技术是现代粉末冶金科学的基础,是相关新兴高技术产业的先导。

高性能、低成本粉末的广泛应用不仅改变了粉末冶金工业的生产内容,而且促进了生产方式的变革。

发展高性能粉末及其制备技术,已成为当今材料科学与工程研究中一个十分活跃的高科技前沿领域。

气雾化制粉具有环境污染小、粉末球形度高、氧含量低以及冷却速率大等优点,经历近200 年的发展,目前已经成为生产高性能金属及合金粉末的主要方法。

雾化方法制取的粉末已占到当今世界粉末总产量的近80 %。

气体雾化技术是生产金属及合金粉末的主要方法。

雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、生产成本低以及适应多种金属及合金粉末的生产等优点，已成为高性能及特种合金粉末制备技术的主要发展方向。

气体雾化的基本原理是用一高速气流将液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末的过程。

其核心是控制气体对金属液流的作用过程，使气流的动能最大限度的转化为新生粉末表面能。

雾化过程是个多因素、多参量变化的复杂过程, 其中喷嘴是雾化装置中使雾化介质(气体等) 获得高能量、高速度并将雾化介质的能量集中传递给熔融金属的部件, 它对雾化效率和雾化过程的稳定性起重要作用，同时喷嘴的结构和性能决定了雾化粉末的性能和效率。

气雾化方法制备粉末,即利用高速气流作用于熔融液流,使气体动能转化为熔体表面能,进而形成细小的液滴并凝固成粉末颗粒。

其历史起源于19世纪20 年代,那时人们利用空气雾化制取有色金属粉末。

尽管气雾化技术比粉末冶金技术的起源滞后了近千年,但发展速度非常快,到19 世纪30 年代,就形成了至今仍普遍使用的两类喷嘴:自由落体和限制式喷嘴,如图所示。

自由落体喷嘴设计简单、不易堵嘴、控制过程也比较简单, 但雾化效率不高。

限制式喷嘴结构紧凑,雾化效率显著提高,但设计复杂,工艺过程难于控制。

因此,气雾化技术在随后一段时期里发展缓慢。

随着二次世界大战的爆发,铁粉烧结零件需求量剧增,为此,人们开始寻求更理想的铁粉制备技术。

一种用于制备活性金属粉末的气雾化喷嘴[实用新型专利]

专利名称：一种用于制备活性金属粉末的气雾化喷嘴专利类型：实用新型专利
发明人：金莹,刘平,金霞,张腾辉,翁子清,史金光,吴彩霞申请号：CN201920368509.X
申请日：20190322
公开号：CN209918892U
公开日：
20200110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种用于制备活性金属粉末的气雾化喷嘴。

传统气雾化喷嘴当漏嘴发生堵塞时，就要整个喷嘴进行更换，造成了严重的资源浪费。

本实用新型包括喷嘴上模、喷嘴下模、储气腔室和漏嘴，所述的喷嘴上模设置在储气腔室的上侧，所述的喷嘴下模设置在储气腔室的下侧，所述的储气腔室在外壁均匀分布多个进气通道，喷嘴上模和喷嘴下模的末端之间形成环形出气缝隙，环形出气缝隙的宽度可调，喷嘴上模和喷嘴下模整体形成Laval形气道，连通进气通道、储气腔室和环形出气缝隙，所述的漏嘴嵌于喷嘴上模内壁并贴紧，用紧固件将其固定在喷嘴上模内台阶上，能够拆装。

本实用新型能减少人为因素对雾化喷嘴安装精度造成的影响，有利于稳定制备活性金属粉末。

申请人：浙江亚通焊材有限公司,浙江省冶金研究院有限公司
地址：310030 浙江省杭州市西湖区三墩工业园金蓬街372号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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一种金属液流易流出的微细金属粉末雾化喷嘴[实用新型专利]

专利名称：一种金属液流易流出的微细金属粉末雾化喷嘴专利类型：实用新型专利
发明人：陈仕奇
申请号：CN201220504931.1
申请日：20120929
公开号：CN202845789U
公开日：
20130403
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种金属液流易流出的微细金属粉末雾化喷嘴，由第一组件和第二组件组合而成，该第一组件由圆柱台下连接圆锥台组成，该第一组件的中心设置导液管，第二组件由一圆柱内腔下连接一圆锥内腔组成，该第二组件的圆柱内腔壁形成有一环形凹槽,该圆柱台与圆锥台连接处为顺序连接的水平圆环面和内弧形旋转体，该圆柱内腔与圆锥内腔连接处为顺序连接的水平圆环面和外弧形旋转体；该环形凹槽构成一进气腔，该第一组件与第二组件之间形成三段式Laval气体通道，第一段为第一、二组件的水平圆环面形成的水平进气收缩段，第二段是由第一组件的内弧形旋转体与第二组件的外弧形旋转体形成的弧形扩张段，第三段是由第一组件的圆锥台与第二组件的圆锥内腔形成的直线型扩张段。

申请人：湖南恒基粉末科技有限责任公司
地址：414500 湖南省岳阳市平江县湖南平江工业园兴旺路9号
国籍：CN
代理机构：长沙正奇专利事务所有限责任公司
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