水霧化和氣霧化合金粉末性能及成本的比較

點擊量:349 發布時間:2017-01-12 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製造技術有限公司

水霧化與氣霧化製作合金(jīn)粉(fěn)末的方(fāng)法,雖然製(zhì)粉的原理(lǐ)相同,但製得的粉末的物理性能相差(chà)還是很大的,特別是形(xíng)狀,球形程度(dù)。由於氣體的熱容量要比(bǐ)水小,所以采用氣霧化時,合金受到的激(jī)冷度(dù)低,受(shòu)到霧化介(jiè)質(zhì)衝擊時,霧化成(chéng)細小液滴(dī)的合金液(yè)不會馬上凝固,這給了(le)合金液滴在下落過程中收縮(suō)成球的時間,所以(yǐ)容易獲得球形合金粉末。水霧(wù)化時情形正好相反,由於水對霧(wù)化(huà)成(chéng)細小合金液滴的激(jī)冷作用,幾乎是在一瞬(shùn)間,就凝固成(chéng)了合金粉(fěn)末,這使得那些表麵張力較小的合金形成的合金粉末,呈土(tǔ)豆狀或不規則形狀,隻(zhī)有那些表麵張力較大的合金,例(lì)如鎳基合(hé)金,才能做成球形合金粉末(mò)。通過調整霧化參數和霧化時合金液的(de)過(guò)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(pēn)塗的需要。用於管狀焊絲的中間合(hé)金粉末,形狀上沒有特(tè)別的要求,水霧化比較適合。 但是如果對(duì)合金粉末材料有著特殊需求的,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(dī)於200ppm以下。

化學成份

不論是采用水霧化還是采用氣霧化,製作出的合金粉末(mò)的化學成(chéng)份不會因為製作方法的不同(tóng)而產生差(chà)異。

金相組織     

采用氣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許多,所以相同的化(huà)學成(chéng)份,采用不同的霧(wù)化方法做出的合金粉末的金相組織會不一樣。   

合金粉末的(de)氧含量    

合金粉(fěn)末的氧含量,與合金本身對氧的敏感性和霧化時的霧化環境中的氧含(hán)量有關。如果合金本(běn)身對氧非常敏感,則不僅在霧化時要采取措施,在熔化時最好(hǎo)也采用真空熔煉。對於大多數合金,隻要在霧化時采(cǎi)取減少與氧的接觸,就能達到降低合金粉末中氧的含量的目的。氣霧(wù)化時,通常是使用氮氣作為霧(wù)化介質,大量的氮(dàn)氣充滿了霧化(huà)區,將(jiāng)霧化區的氧氣驅逐掉了,所以能保護合金液滴在霧化及冷卻時很少氧化。當一爐熔(róng)融的合金液(yè)被霧化成(chéng)金屬粉末時,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增大了,有更多的金屬表麵暴露在霧化環境中。所以,水霧(wù)化時,如果不采取措(cuò)施,是無法避免合金液滴的氧化的(de)。為(wéi)了在水霧化時,能讓霧化環境(jìng)少氧或無氧,首先,必須將霧化筒體密(mì)封起來,將霧化環境與周圍的環境隔絕開來。其次,是要將已封閉起來的霧化筒體中的氧(yǎng)氣排除掉。最後,是(shì)在霧化的過程中一直保持這樣的一個無氧或低氧的(de)霧化環(huán)境(jìng),直到霧(wù)化(huà)結束,合(hé)金(jīn)液滴全部凝固成合金粉(fěn)末。

投資額     

水霧化和氣霧化在(zài)設(shè)備上投入的資金是差不多的,氣霧化的筒體的投入資金較大,但霧化介質工作組  ——氣瓶組及表、閥投入小;水霧化則相(xiàng)反,霧化筒體投入要(yào)比氣(qì)化小,但高壓水泵、離心水泵的(de)投入(rù)要大於氣霧化霧化介質工作(zuò)組。其它(tā)部分(fèn),二者的投入是相近的,綜(zōng)合(hé)起來,就差不多了(le)。 

單位合金粉末生產成本     

每公斤(jīn)合金粉末(mò)的生產成本,氣霧化要比水霧(wù)化高,實際測算,一瓶氮氣,大約可做十到(dào)二十公斤的合金粉末,(合格粉的收得率多少與霧化器的效(xiào)率有關)合到一公斤的合金粉末需要五到十元的霧化介質費用。水霧化時,霧化介質所消耗(hào)的主要是運行水泵(bèng)時的電能,一次霧化下(xià)來,最多合(hé)到一公斤的合金粉末用掉零(líng)點五元的電費。由於這(zhè)個原因,市場上氣霧化合金(jīn)粉末(mò)一般要比水霧化(huà)的貴一些。

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