水霧化和氣霧化合金粉末(mò)性能及成本的比較

點擊量:367 發布時間:2017-01-12 作者:快猫视频APP下载安装(上(shàng)海)增材製造技術有限公(gōng)司

水霧化與氣霧化製作(zuò)合金粉末的方法,雖然製粉的原理相同,但製得的粉末的物理性能相差還是很(hěn)大的,特別是形狀,球形程度。由於氣體的熱容量(liàng)要比水小,所以采用氣霧化時,合金受到的激冷度低,受(shòu)到霧(wù)化介質衝擊時,霧化成細小液滴的合金液不會馬(mǎ)上凝(níng)固,這給了合金液滴(dī)在下落(luò)過程中收縮成(chéng)球的時間,所以容易獲得球形合金粉末。水霧化時情形正好相反,由於水對霧化成細小合金液滴的激冷作用,幾乎是在(zài)一瞬間,就(jiù)凝固成了合金粉末,這使得那些表麵(miàn)張力較(jiào)小的合金形成的合金粉末,呈土豆狀或(huò)不規則形狀,隻(zhī)有(yǒu)那些(xiē)表麵張力較大的合金,例如(rú)鎳基合金,才能做成球形合金粉末。通過調整霧(wù)化參數和霧(wù)化(huà)時合金液的過熱度,采用水霧化也能做出近似球形的合金粉末,滿(mǎn)足熱噴塗的需要。用(yòng)於管狀焊(hàn)絲(sī)的中間合金粉末,形狀上沒有特別的要求(qiú),水霧化比較(jiào)適合。 但是如果對合金粉末材料有著特(tè)殊需求的,如用於3D打印的合金粉末必須要求球形度要高,同時氧含量低於200ppm以下。

化學成份

不論是采用水霧化還是采用氣霧化,製(zhì)作(zuò)出的合金粉末的化學成份不會因為製作方法的不同而產生差異。

金相組(zǔ)織     

采用氣霧化(huà)製作的(de)合金粉末,合金的過冷度(dù)要比采用水霧化做的小許多,所以(yǐ)相同(tóng)的化學成份,采用不同的霧化方法做出的合金粉末的金相組織會不一樣。   

合金粉末的氧含量    

合金粉末的氧含量,與合金本(běn)身對氧(yǎng)的敏感性和霧化時的(de)霧化(huà)環境中的氧含量有關。如果合金(jīn)本身對氧非常(cháng)敏感,則不僅在霧化時要采取措施,在熔(róng)化時最好也采用真空熔煉。對於大(dà)多數合金,隻(zhī)要在霧化時采取減少(shǎo)與氧的接觸,就能達到降低(dī)合金粉末中氧的含量的(de)目的。氣霧化時,通常是使(shǐ)用氮氣作為霧化介質,大量的氮氣充滿了霧化(huà)區,將霧化(huà)區的氧氣驅逐掉了,所以能保護合金液滴在霧化及冷卻時很少氧化。當一爐熔融的合金液被霧化成金屬粉末時(shí),它(tā)的表麵積在霧化的一瞬間增大了無數倍,換言之,其與氧結合的麵積也增大了,有(yǒu)更多的金屬表麵暴露在霧化環境中。所以,水霧化(huà)時,如果不采取措施,是無法避免合金液滴的氧化的。為(wéi)了在(zài)水霧化(huà)時,能讓霧(wù)化環境少氧或無氧,首先,必須將霧化筒體密封起來,將霧化環境與周圍的環(huán)境隔絕開來。其次,是要將已封閉起來的霧化筒體中的氧氣排除掉。最後(hòu),是在霧化的過程中一直保持這(zhè)樣的一(yī)個(gè)無氧或低氧的霧化環境,直到霧化結束,合(hé)金液(yè)滴全部凝固成合金粉末。

投資額     

水(shuǐ)霧化和(hé)氣霧化在設(shè)備上投入的資金是差不多(duō)的(de),氣霧化的筒體的投入資金較大,但霧化介質工作(zuò)組  ——氣瓶(píng)組(zǔ)及表、閥投入小;水霧化則相反,霧化筒體投入要比氣化小,但高壓水泵、離心水泵的投入要大於(yú)氣霧化霧化介質工作組。其它部分,二者(zhě)的投(tóu)入是相近的,綜合起(qǐ)來(lái),就差不多了。 

單位合(hé)金粉末生產成本(běn)     

每公斤合金粉(fěn)末的生(shēng)產成本,氣霧化要比(bǐ)水霧化高,實際測算,一(yī)瓶氮氣,大約可做十到二十公斤的合金粉末,(合格粉的收得率多少與霧化器(qì)的效率有關)合到一公斤的合金粉末需(xū)要五到十元的霧化介質費用。水霧化時,霧化介質所(suǒ)消耗的(de)主(zhǔ)要是運行水泵(bèng)時的電能,一次霧化下來,最多合到一公斤的合(hé)金粉末用掉零點五(wǔ)元的(de)電費。由於這個(gè)原因(yīn),市場(chǎng)上氣霧化合金粉末一般要比水霧化的貴一些。

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