用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末及其制备方法与流程

文档序号:11435557阅读:来源:国知局
用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末及其制备方法与流程

技术特征:
1.一种用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末,其特征在于,成分按质量百分比为:Al:5.5~6.5%,V:3.5~4.5%,Fe:0.04~0.2%,C:0.01~0.08%,Si:0.04~0.12%,O:0.09~0.14%,余量为Ti;TC4钛合金粉末颗粒为球形形貌,TC4钛合金粉末颗粒的粒径为1~180μm,TC4钛合金粉末的松装密度2.587~2.656g/cm3,粒径为54~150μm的TC4钛合金粉末的流动性为20.0~30.0s/50g,TC4钛合金粉末的空心球率小于3%。2.根据权利要求1所述的用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末,其特征在于,所述的TC4钛合金粉末的物相为密排六方α-Ti单相固溶体。3.权利要求1所述的用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末的制备方法,其特征在于,所述的制备方法为:将TC4钛合金制成圆柱体棒作为电极钛棒,电极钛棒的一端加工成圆锥形尖端;在整个制备过程中,将电极钛棒圆锥形尖端竖直向下置于惰性气体环境,电极钛棒的圆锥形尖端先对应电极感应熔炼室的感应线圈,且圆锥形尖端距离雾化室的喷嘴5~7cm;电极钛棒开始以其中心线为轴自转的同时启动感应线圈,当熔融液滴沿电极钛棒的尖端开始流动时,电极钛棒保持自转的同时开始垂直向下运动;通过调控雾化气压,使雾化气体作用于电极钛棒的锥形顶端的熔融钛合金液滴,形成TC4钛合金粉末,再采用粉末收集装置进行收集并保存。4.根据权利要求3所述的用于激光3D打印的球形TC4钛合金粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,预处理:(1)将原料TC4钛合金制成圆柱体作为电极钛棒,再将电极钛棒的一端加工成40~50度圆锥,电极棒表面粗糙度为Ra12.5~Ra15.0,电极钛棒的另一端靠近顶端的位置,加工成一个环形卡槽;(2)将电极钛棒清洗干净,电极钛棒的圆锥形尖端竖直向下安装在电极感应熔炼室的电极控制系统上,使圆锥形尖端对应电极感应熔炼室的感应线圈,电极钛棒的圆锥形顶端距离雾化室的上层喷嘴5~7cm,电极钛棒、电极感应熔炼室的感应线圈与雾化室三者同轴;步骤2,抽取真空后充入保护气:对感应熔炼室、雾化室和二级粉末收集装置抽真空后,充入惰性气体,保持气压为0.01~0.05MPa;步骤3,电极感应熔炼:调整电极钛棒以其中心线为轴自转,旋转速度为4~10r/min;同时开启电极感应线圈电源,使感应熔炼功率达到50~100KW;步骤4,惰性气体雾化:当被感应的电极钛棒锥形尖端为亮白色,熔融TC4钛合金液滴沿电极钛棒的尖端开始流动时,同时进行(1)和(2):(1)保持电极钛棒自转的同时,调整电极钛棒垂直向下运行速度为600~800μm/s;(2)调整喷气嘴雾化气压为2.0~8.0MPa,喷出惰性气体汇集到电极钛棒的锥形顶端并冲击熔融TC4钛合金液滴,在雾化室内形成TC4钛合金粉末;步骤...
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