本发明属于合金球形粉末制备技术领域，涉及一种TA15合金球形粉末的制备方法。
背景技术：
钛及钛合金作为结构金属，具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温等一系列突出优点，能够进行多种方式的压力加工成形、焊接和机械加工。随着钛合金研究和生产的发展，被广泛应用于航空航天等领域，如涡轮发动机和飞机构架等关键部位。
Ti-6.5Al-2Zr -1Mo-1V钛合金（简称TA15合金）属于高Al当量的近α钛合金，不仅具有α型钛合金良好的热传导性和可焊性以及接近于α-β型钛合金的工艺塑性，具有比强度高、热稳定性好、抗蠕变性能优异和可焊性强等优点，被广泛地应用于航空航天工业中关键零部件的制造。
采用传统的锻造和铸造方法生产TA15钛合金成材率低、成本高、后续加工困难，限制了材料的广泛应用。粉末冶金制备方法是1种具有工艺流程短、材料利用率高、组织细小均匀、成分可控等优点的近净成形技术。因此，采用PREP法制备高温钛合金TA15具有良好的应用前景。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种TA15合金球形粉末的制备方法，具有方法简单易行、纯净、球形度良好、低氧含量、低夹杂物的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种TA15合金球形粉末的制备方法，按质量百分比，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5-7.1wt%的Al，0.5-2.0wt%的Mo，0.5-1.0wt%的V，1.5-2.5wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：C<0.08wt%，H<0.015wt%，O<0.15wt%，N<0.05wt%，Fe<0.25wt%,Si为0.15wt%进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为10-90mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；
步骤3，将电极棒置于惰性气体密闭反应室内并告诉旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；
步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；
步骤5，在惰性气体保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。
步骤3和步骤5所述的惰性气体为氦气或氩气或氦气与氩气的混合气体。
本发明的有益效果是：本发明TA15合金球形粉末的制备方法，通过高速旋转离心雾化的方法制备TA15合金球形粉末，最大限度地减少合金成分偏析，消除组织粗大及不均匀组织。同时可实现近净成形和自动化批量生产，有效降低金属的损耗。因其生产过程中不与坩埚和脱氧剂等混合，不怕混入杂质，所以制取成粉末具有高纯度，球形度良好，低价杂物含量等性能指标，保证了材料成分配比的正确性和均匀性。
附图说明
图1为本发明采用PREP法制备的TA15合金粉末形貌图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1：
一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5wt%的Al，0.6wt%的Mo，0.55wt%的V，1.7wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：0.07wt%的C，0.014wt%的H，0.14wt%的O，0.045wt%的 N，0.23wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为85mm，长度为950mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；
步骤3，将电极棒置于充有氦气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；
步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；
步骤5，在氦气保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。
实施例2
一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：6.0wt%的Al，1.0wt%的Mo，0.7wt%的V，2.0wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素： 0.05wt%的C， 0.012wt%的H， 0.13wt%的O， 0.03wt%的 N， 0.2wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为75mm，长度为850mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；
步骤3，将电极棒置于充有氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；
步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；
步骤5，在氩气保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。
实施例3
一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：6.5wt%的Al，1.25wt%的Mo，0.85wt%的V，2.2wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素： 0.045wt%的C， 0.01wt%的H， 0.11wt%的O， 0.025wt%的 N， 0.18wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为70mm，长度为800mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；
步骤3，将电极棒置于充有氦气与氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；
步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；
步骤5，在氦气与氩气混合气体的保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。