水霧化和氣霧化合金粉末性能及成本的比較
點(diǎn)擊量:544 發布時間:2017-01-12 作者(zhě):狀(zhuàng)邁(上海)增材(cái)製造技術有限公司
水霧化(huà)與氣霧化製(zhì)作合金粉末的方法,雖(suī)然製粉的原理相同,但製得的(de)粉末的物理性能相差還是很大的,特別是形(xíng)狀,球形程度(dù)。由於氣(qì)體的熱容量要比(bǐ)水小,所以采用氣霧化(huà)時,合(hé)金受到的激冷度低,受到霧化介質衝擊時(shí),霧化成細小液滴的合金液(yè)不會馬上凝固,這給了合金液滴在下落(luò)過程(chéng)中收縮成(chéng)球的時間,所(suǒ)以容易獲(huò)得球形合金粉末。水霧化時情形正(zhèng)好相反(fǎn),由於水對霧化(huà)成細(xì)小(xiǎo)合金液滴的激冷作用,幾乎是在一瞬間,就凝固成了合金粉末,這使得那些表麵張力較小(xiǎo)的合金形成的合(hé)金粉末,呈土豆狀或不規則形狀,隻有那些(xiē)表麵張力較大的合金,例如(rú)鎳基合金,才(cái)能做成球形(xíng)合金粉末。通過調整霧化參數和霧化時合金液的過熱度,采用水霧化(huà)也能做出近似(sì)球形的合金粉末,滿足熱噴塗的需要。用於管狀焊絲的中(zhōng)間合金粉末,形狀上沒有特別(bié)的要求,水霧(wù)化比較適合。 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(gāo),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(yòng)氣霧化,製(zhì)作出的合金粉末的(de)化學成份(fèn)不會因為製作方法的不同而產生差異。
金相組(zǔ)織
采用氣(qì)霧化製作的合金粉末,合金的過冷度要比采用水霧化做的小(xiǎo)許多,所以相同的化學(xué)成份,采用不同(tóng)的霧化(huà)方法做出的合金粉末的金相組織會不一樣。
合金粉(fěn)末的氧含量
合金粉末的氧含量,與合金本身對氧的敏感(gǎn)性和霧化時的霧化環(huán)境中的氧含量有關。如果合金(jīn)本身對氧非常敏感,則不僅在霧化時要采取(qǔ)措(cuò)施,在熔化時最好也采(cǎi)用真空熔(róng)煉。對於大多數合金,隻要在霧化時采取減少與氧的接觸,就(jiù)能達到降低合金(jīn)粉末中氧的(de)含(hán)量的目的。氣霧化時,通常是使用氮氣(qì)作為霧化介質,大量的氮氣充滿了霧化區,將(jiāng)霧化區(qū)的氧氣驅逐掉了,所以能(néng)保護合金液滴在霧化及冷卻(què)時很少氧化。當一爐熔融的合金液被霧(wù)化(huà)成金屬(shǔ)粉末時,它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(yě)增大了,有更多的(de)金屬表麵暴露在霧化環境中。所以,水霧化時(shí),如果不采取措施(shī),是無法避免合金液滴的氧化的(de)。為了在水霧化時,能讓霧化環境少氧或無氧,首先,必須將霧化筒體密封起來,將霧化環境與周圍的環境隔絕開來。其次,是要將(jiāng)已封閉起來的霧化筒體中的氧氣排除掉。最後,是在霧化的過程中一直保持這樣的一個無氧或(huò)低氧的(de)霧化環境,直到霧化結束,合金液滴全部凝固成合金粉末。
投(tóu)資額(é)
水霧(wù)化和氣霧化在設備上投(tóu)入的資金是差(chà)不多的,氣霧化的筒體(tǐ)的投(tóu)入資金較大,但霧化介質工作組 ——氣瓶組及表、閥投(tóu)入小(xiǎo);水霧化則相反,霧化(huà)筒體投入要比氣化小,但高壓水泵、離心水泵的投入要大於氣霧化霧化介質工作組。其它部分,二者的投入是相近的,綜合起來,就差不多了。
單位合金粉(fěn)末生產成(chéng)本
每公(gōng)斤合金粉末的(de)生產(chǎn)成本,氣霧化要比水霧化高,實際測算,一瓶氮氣,大(dà)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的效率有關)合到一公斤的合金粉末需要五到十元(yuán)的霧化介質費用。水霧化時,霧化介質所消耗的主要是運行水泵時的電能(néng),一次霧化下來,最多合到一公(gōng)斤的合金粉末用掉零點五元的電費。由於這個原(yuán)因,市場上氣霧(wù)化合金粉末一般要比水霧化的貴一些。

