一种旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴的制作方法_2

文档序号:8535501阅读:来源:国知局

[0019] 优选地,所述喷嘴外套由钛合金制成,若以其他金属制成,气体流从高压气源室出 时会带有喷嘴外套上其他金属的分子,当对钛液导流管流出的钛及钛合金液体进行粉碎 时,会使钛液中掺有其他金属的杂质,而喷嘴外套以钛合金制成即可避免此类污染现象产 生,保证雾化粉碎后的粉末纯度高。优选地,所述钛液导流管由钨合金制成,钨合金耐高温, 雾化过程中产生高温环境,钨合金不会分解对钛及钛合金造成污染,且与钛及钛合金有较 好的相容性,从而保证所生成的钛及钛合金粉末有较高的纯度。
[0020] 有益效果:1、本发明喷嘴出口处能形成相对稳定且容易控制的旋转气流,由于导 流片在喷嘴出口气流中加入了旋转分量,在径向角度不变的情况下,气流仍会在喷嘴下方 较短距离内互撞,并引起气流的强烈剪切,从而雾化效果不变,但由于旋转分量稳定了气 流,从而能较好地控制雾化颗粒的均匀分布;2、旋流式雾化喷嘴使得氩气进入雾化室时呈 旋转状态,从而雾化后的钛粉可以在较短的时间内冷却,因此雾化室的尺寸可以大大减少, 以及设备的制造成本得以相应减少;3、由于喷嘴外套、钛液导流管以及定位螺栓均由合金 制成,因此其加工精度比常见的铝合金雾化用的玉石材料要高得多,各部件尺寸精确,继而 钛及钛合金雾化后圆形粉末颗粒的尺寸也可精确控制,其次合金材料更耐磨,因此其寿命 要比同类产品高的多,平均雾化成本降低;4、本产品除了可用于雾化钛及钛合金外,还可用 于雾化熔点类似的其他合金。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明的纵剖截面示意图;
[0022] 图2为本发明的横截截面示意图;
[0023] 图3为导流片结构示意图(喷嘴外套未绘出)。
【具体实施方式】
[0024] 下面对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。
[0025] 实施例:一种旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,如图1、2所示,包括喷嘴外套 1、钛液导流管2和固定螺栓13,喷嘴外套1由钛合金制成,钛液导流管2和固定螺栓13由 钨合金制成。钛液导流管2沿轴线贯穿有钛液通道4,钛液导流管2的一端设有轴肩,喷嘴 外套1通过固定螺栓13套装固定在轴肩上,连接处用密封圈14密封,由轴肩隔开的钛液导 流管2外壁和喷嘴外套1内壁之间形成设有高压气源入口 10的高压气源室7,钛液导流管 2的另一端渐收,与渐收面4相对的喷嘴外套1的内壁包括两个坡面:入口面11和出口面 3,入口面11从高压气源室7延伸出来且渐收,入口面11和出口面3的衔接点为喉道6,出 口面3从喉道6延伸并渐阔,两个坡面与钛液导流管2渐收的外壁之间形成拉伐尔喷管,钛 液导流管8渐收面4、喷嘴外套1入口面11和喷嘴外套1出口面3与重垂线的夹角分别为 α、β 1和β 2,且有关系β 1> α > β 2。
[0026] 如图3所示,在钛液导流管8的渐收面4及喷嘴外套1的出口面3之间设置一组 连接喷嘴外套1内壁和钛液导流管2外壁的导流片15,其厚度为0. 75mm,导流片15相互间 隔排列,所有导流片15同向的从上至下从竖直方向逐渐缓慢的延伸至与水平方向呈45°。 导流片15起点离喉道6距离3. 5mm,此时导流片角度和垂直线呈0度角,导流片15终点距 离喷嘴出口 2mm,此时导流片角度和垂直线呈45度角,每垂直向下延伸Imm导流片角度改变 5°左右。
[0027] 本实施例的具体参数见下表所示:
[0028]
【主权项】
1. 一种旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,包括喷嘴外套和钛液导流管,所述钛液 导流管沿轴线贯穿有钛液通道,所述喷嘴外套固定在所述钛液导流管的一端使钛液导流管 外壁和喷嘴外套内壁之间形成设有高压气源入口的高压气源室,所述钛液导流管的另一端 与所述钛液导流管之间形成拉伐尔喷管,其特征在于:在所述拉伐尔喷管的扩张段内安装 一组连接所述喷嘴外套的内壁和所述钛液导流管的外壁的导流片,所述导流片相互间隔的 排列在喷嘴外套和钛液导流管之间形成通道使喷管出口处超音速流呈旋流状态。
2. 根据权利要求1所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所有所 述导流片同向的从上至下从竖直方向逐渐延伸至与水平方向呈40~50°。
3. 根据权利要求2所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所述导 流片每垂直向下延伸1_,导流片的角度变化5°。
4. 根据权利要求1所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所述导 流片的厚度为〇? 5~1. Omm0
5. 根据权利要求1所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所述喷 嘴外套的内壁包括两个坡面:入口面和出口面,所述入口面从高压气源室延伸出来且渐收, 所述入口面和出口面的衔接点为喉道,所述出口面从所述喉道延伸并渐阔,所述钛液导流 管的外壁渐收;所述钛液导流管渐收面、所述喷嘴外套入口面和所述喷嘴外套出口面分别 与重垂线的夹角依次减小。
6. 根据权利要求5所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所述喉 道的截面面积和拉伐尔喷管的出口面积之比为I :1. 53。
7. 根据权利要求1或5所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所 述导流片的上端距离拉伐尔喷管的喉道3~4mm,所述导流片的下端距离拉伐尔喷管的出口 2~3mm〇
8. 根据权利要求1所述的旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,其特征在于:所述喷 嘴外套由钛合金制成,所述钛液导流管由钨合金制成。
【专利摘要】本发明公开了一种旋流式钛及钛合金熔液超细雾化喷嘴,包括喷嘴外套和钛液导流管,钛液导流管沿轴线贯穿有钛液通道,钛液导流管的另一端与钛液导流管之间形成拉伐尔喷管,在拉伐尔喷管的扩张段内安装一组连接喷嘴外套的内壁和钛液导流管的外壁的导流片,导流片相互间隔的排列在喷嘴外套和钛液导流管之间形成通道使喷管出口处超音速流呈旋流状态。本发明喷嘴出口处能形成相对稳定且容易控制的旋转气流,由于导流片在喷嘴出口气流中加入了旋转分量,气流仍会在喷嘴下方较短距离内互撞,并引起气流的强烈剪切,从而雾化效果不变,能较好地控制雾化颗粒的均匀分布;旋流式雾化喷嘴使得氩气进入雾化室时呈旋转状态,从而雾化后的钛粉可以在较短的时间内冷却。
【IPC分类】B22F9-08
【公开号】CN104858439
【申请号】CN201510242745
【发明人】张慧骝, 雷勇, 宋作芳
【申请人】南京雷瑞新材料科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月13日
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