金原料9加入水冷铜坩祸4中，采用氩气为雾化气体，在Τ?600钛合金原料9的熔炼温度为1800°C，熔炼室I内的真空度不大于5bar，雾化室2内的气体压力为SObar的条件下进行真空感应熔炼气雾化处理，在收集罐3中得到Ti600钛合金球形粉末。
[0047]采用本实施例制备的Ti600钛合金球形粉末受污染风险大大减小，其中碳元素含量大幅度降低(比传统的真空感应熔炼气雾化法制备的粉末降低了 50%以上)，所制粉末的碳含量< 0.013wt.%，氧含量<0.20wt.%，且产品球形度好，细粉收得率高，能够满足工业生产对球形钛及钛合金粉末的需求。
[0048]实施例3
[0049]本实施例所要制备的产品为纯钛球形粉末。结合图1和图2，本实施例纯钛球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0050]结合图1和图2，本实施例钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0051]步骤一、将第一陶瓷粉末和无水乙醇按质量比1: 0.06混合均匀，得到防碳化涂料，然后将所述防碳化涂料均匀涂覆于石墨导流管5的内壁上部，干燥后得到防碳化涂层6 ;所述第一陶瓷粉末为Zr02粉；
[0052]步骤二、采用导流内芯7对石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6的部位进行保护，具体过程为:
[0053]步骤201、根据石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6部位的形状和尺寸设计并制作模具；
[0054]步骤202、将第二陶瓷粉末加入步骤201所制作的模具中进行压制，得到压坯，然后对所述压坯进行常规烧结，烧结温度为第二陶瓷粉末熔点温度的70%，得到导流内芯7 ;所述导流内芯7与石墨导流管5相适配；所述第二陶瓷粉末为1182粉；
[0055]步骤203、将步骤202中所述导流内芯7装入石墨导流管5中；
[0056]步骤三、将步骤二中涂覆有防碳化涂层6且装有导流内芯7的石墨导流管5装入熔炼室I中，然后将纯钛原料9加入水冷铜坩祸4中，采用氩气为雾化气体，在纯钛原料9的熔炼温度为1750°C，熔炼室I内的真空度不大于5bar，雾化室2内的气体压力为20bar的条件下进行真空感应熔炼气雾化处理，在收集罐3中得到纯钛球形粉末。
[0057]采用本实施例制备的纯钛球形粉末受污染风险大大减小，其中碳元素含量大幅度降低(比传统的真空感应熔炼气雾化法制备的粉末降低了 50%以上)，所制粉末的碳含量(0.013wt.%，氧含量< 0.20wt.%，且产品球形度好，细粉收得率高，能够满足工业生产对球形钛及钛合金粉末的需求。
[0058]实施例4
[0059]本实施例所要制备的产品为TA7钛合金球形粉末。结合图1和图2，本实施例TA7钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0060]结合图1和图2，本实施例钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0061]步骤一、将第一陶瓷粉末和无水乙醇按质量比1: 0.01混合均匀，得到防碳化涂料，然后将所述防碳化涂料均匀涂覆于石墨导流管5的内壁上部，干燥后得到防碳化涂层6 ;所述第一陶瓷粉末为Al2O3粉；
[0062]步骤二、采用导流内芯7对石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6的部位进行保护，具体过程为:
[0063]步骤201、根据石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6部位的形状和尺寸设计并制作模具；
[0064]步骤202、将第二陶瓷粉末加入步骤201所制作的模具中进行压制，得到压坯，然后对所述压坯进行常规烧结，烧结温度为第二陶瓷粉末熔点温度的70%，得到导流内芯7 ;所述导流内芯7与石墨导流管5相适配；所述第二陶瓷粉末为Al2O3粉；
[0065]步骤203、将步骤202中所述导流内芯7装入石墨导流管5中；
[0066]步骤三、将步骤二中涂覆有防碳化涂层6且装有导流内芯7的石墨导流管5装入熔炼室I中，然后将TA7钛合金原料9加入水冷铜坩祸4中，采用氩气为雾化气体，在TA7钛合金原料9的熔炼温度为1900°C，熔炼室I内的真空度不大于5bar，雾化室2内的气体压力为10bar的条件下进行真空感应熔炼气雾化处理，在收集罐3中得到TA7钛合金球形粉末。
[0067]采用本实施例制备的TA7钛合金球形粉末受污染风险大大减小，其中碳元素含量大幅度降低(比传统的真空感应熔炼气雾化法制备的粉末降低了 50%以上)，所制粉末的碳含量< 0.014wt.%，氧含量< 0.18wt.%，且产品球形度好，细粉收得率高，能够满足工业生产对球形钛及钛合金粉末的需求。
[0068]实施例5
[0069]本实施例所要制备的产品为纯钛球形粉末。结合图1和图2，本实施例纯钛球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0070]结合图1和图2，本实施例钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法包括以下步骤:
[0071]步骤一、将第一陶瓷粉末和无水乙醇按质量比1: 0.06混合均匀，得到防碳化涂料，然后将所述防碳化涂料均匀涂覆于石墨导流管5的内壁上部，干燥后得到防碳化涂层6 ;所述第一陶瓷粉末为Zr02粉；
[0072]步骤二、采用导流内芯7对石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6的部位进行保护，具体过程为:
[0073]步骤201、根据石墨导流管5内壁中未涂覆防碳化涂层6部位的形状和尺寸设计并制作模具；
[0074]步骤202、将第二陶瓷粉末加入步骤201所制作的模具中进行压制，得到压坯，然后对所述压坯进行常规烧结，烧结温度为第二陶瓷粉末熔点温度的70%，得到导流内芯7 ;所述导流内芯7与石墨导流管5相适配；所述第二陶瓷粉末为TiC粉；
[0075]步骤203、将步骤202中所述导流内芯7装入石墨导流管5中；
[0076]步骤三、将步骤二中涂覆有防碳化涂层6且装有导流内芯7的石墨导流管5装入熔炼室I中，然后将纯钛原料9加入水冷铜坩祸4中，采用氩气为雾化气体，在纯钛原料9的熔炼温度为1750°C，熔炼室I内的真空度不大于5bar，雾化室2内的气体压力为20bar的条件下进行真空感应熔炼气雾化处理，在收集罐3中得到纯钛球形粉末。
[0077]采用本实施例制备的纯钛球形粉末受污染风险大大减小，其中碳元素含量大幅度降低(比传统的真空感应熔炼气雾化法制备的粉末降低了 50%以上)，所制粉末的碳含量(0.013wt.%，氧含量< 0.20wt.%，且产品球形度好，细粉收得率高，能够满足工业生产对球形钛及钛合金粉末的需求。
[0078]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，其特征在于，该方法所采用的真空感应熔炼气雾化设备包括熔炼室(I)、雾化室(2)和收集罐(3)，所述熔炼室(I)内设置有水冷铜坩祸(4)和石墨导流管(5)，所述水冷铜坩祸(4)的下部与石墨导流管(5)的上部相连通，所述石墨导流管(5)的下部与雾化室(2)的上部相连通，所述雾化室(2)的下部与收集罐(3)相连通，所述雾化室(2)内的下部设置有分流板(8);该方法包括以下步骤: 步骤一、将第一陶瓷粉末和无水乙醇按质量比1: (0.0l?0.1)混合均匀，得到防碳化涂料，然后将所述防碳化涂料均匀涂覆于石墨导流管(5)的内壁上部，干燥后得到防碳化涂层⑶； 步骤二、采用导流内芯(7)对石墨导流管(5)内壁中未涂覆防碳化涂层￠)的部位进行保护，具体过程为: 步骤201、根据石墨导流管(5)内壁中未涂覆防碳化涂层(6)部位的形状和尺寸设计并制作模具； 步骤202、将第二陶瓷粉末加入步骤201所制作的模具中进行压制，得到压坯，然后对所述压坯进行烧结，得到导流内芯(7);所述导流内芯(7)与石墨导流管(5)相适配； 步骤203、将步骤202中所述导流内芯(7)装入石墨导流管(5)中； 步骤三、将步骤二中涂覆有防碳化涂层(6)且装有导流内芯(7)的石墨导流管(5)装入熔炼室(I)中，然后将钛或钛合金原料(9)加入水冷铜坩祸(4)中，之后采用氩气为雾化气体，在钛或钛合金原料(9)的熔炼温度为1750°C?1900°C，熔炼室(I)内的真空度不大于5bar，雾化室(2)内的气体压力为20bar?10bar的条件下进行真空感应恪炼气雾化处理，在收集罐(3)中得到钛或钛合金球形粉末。2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，其特征在于，所述分流板(8)的形状为倒V形。3.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，其特征在于，步骤一中所述第一陶瓷粉末为Al2O3粉、ZrO 2粉或Y 203粉。4.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，其特征在于，步骤202中所述第二陶瓷粉末为TiB2粉、BN粉、TiC粉、TiN粉或Al 203粉。5.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，其特征在于，步骤三中所述钛合金为TC4钛合金、Τ?600钛合金或TA7钛合金。
【专利摘要】本发明提供了一种钛及钛合金球形粉末的真空感应熔炼气雾化制备方法，包括以下步骤：一、将第一陶瓷粉末和无水乙醇按质量比混合均匀，得到防碳化涂料，然后将防碳化涂料均匀涂覆于石墨导流管内壁上部，干燥后得到防碳化涂层；二、采用导流内芯对石墨导流管内壁中未涂覆防碳化涂层的部位进行保护；三、将石墨导流管装入熔炼室中，然后将钛或钛合金原料加入水冷铜坩埚中进行真空感应熔炼气雾化处理，得到钛或钛合金球形粉末。本发明操作过程简单、生产效率高、可连续雾化，所制备的钛及钛合金粉末受污染风险降低、粉末增碳率有效降低至少50％以上，能够满足工业生产对高品质球形钛及钛合金粉末的需求。
【IPC分类】B22F9/08
【公开号】CN105127436
【申请号】CN201510633212
【发明人】陈刚, 谈萍, 赵少阳, 王建, 贺卫卫, 刘晓青, 贾亮
【申请人】西北有色金属研究院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月29日