一种用于合金粉末生产的气雾化喷嘴的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及气雾化合金粉末制备技术，具体来说是一种用于合金粉末生产的 气雾化喷嘴。
【背景技术】
[0002] 气雾化制粉是生产金属粉末的一种重要方法，其原理为高速气流经过雾化喷嘴加 速后，将气流动能转化为金属小液滴的表面能，这样金属流被粉碎成小液滴，并在随后的飞 行中凝固成粉末的过程。由于其制备金属粉末的高效性，粒度可控性，不断受到粉末冶金领 域的关注。气雾化设备在很大程度上影响了制备的金属粉末性能，而雾化喷嘴是整个气雾 化设备的关键部件，实现气流动能与金属粉末表面能之间的转换。
[0003] 目前Laval形式雾化喷嘴的结构形式各样，中国发明专利CN102489711A公布了一 种制备微细金属粉末的气雾化结构，该结构的上模包含了导液管，虽然简化了气雾化喷嘴 组合件的整体结构，降低了成本，但存在明显的缺陷:这种包含导液管的上模，高温熔液在 经过喷嘴上模时温度会骤降，造成高温熔液在该部位凝固，导致堵塞，雾化中止，因此出粉 率较低。中国发明专利CN102837001A公布了 一种制备微细金属粉末的雾化喷嘴，该结构采 用了 Laval形式的喷嘴，形成由进气段、渐缩段以及扩张段组成的气流通道，这些气流通道 是由上喷嘴、下喷嘴两部分组合而成，气流通道的各部分特别是狭窄的喉部，由于上下喷 嘴在加工时本身存在加工的正负偏差，当两部件合成以后，偏差会进一步扩大，气流通道变 形，采用这种结构，对产品加工的精度要求非常高，而且对气道参数进行更改优化时，需要 重新设计图纸进行加工，费时费力；另一方面，采用上述专利的喷嘴结构，只对气流通道的 扩张段进行了尺寸限制，而对渐缩的喉部及入口段的尺寸没有进行限制，也会造成整体组 合部件的失效，因此这种结构存在不足。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种用于合金粉末 生产的气雾化喷嘴，可以获得超音速气流，解决高温熔液急冷形成的堵塞导液管问题，减少 堵嘴现象，降低生产成本，对喷嘴的拉瓦尔喷嘴参数进行优化调节，对部分由于加工误差引 起失效的喷嘴进行补救，来提高喷嘴加工件的使用率。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于合金粉末生产的气 雾化喷嘴，包括喷嘴上模，喷嘴上模与喷嘴下模连接，喷嘴上模与喷嘴下模之间从外到内依 次形成包括进气腔、储气腔、气流收缩段、喷嘴喉部和气流扩张段的气道，喷嘴上模与喷嘴 下模中间位置设有空腔，喷嘴下模与漏嘴连接。
[0006] 所述喷嘴上模与喷嘴下模通过螺纹连接，通过调整螺纹拧入量，控制气道参数。
[0007] 所述喷嘴上模包括中空的盖板段、中空的圆柱段、中空的圆锥台；其中，圆柱段和 圆锥台的连接处为内凹的圆弧过渡段;圆锥台设置有一导液管导入孔及圆锥台孔，导流管 导入孔与圆锥台孔设有一过渡圆环平台，圆锥台的开口角度为50-80度；中空的圆柱段位于 喷嘴上模的中段，圆柱段外圆柱表面设有外螺纹；中空的盖板段位于喷嘴上模的上段，盖板 段与圆柱段的过渡为90度的圆环平台，盖板段的外缘进行倒角处理。
[0008] 所述喷嘴下模包括实体、两阶圆柱内腔、上圆锥内腔、下圆锥内腔、进气孔及气腔； 两阶圆柱内腔位于实体的上方，圆柱内腔第二阶内壁设有内螺纹，第一阶进行倒角处理;上 圆锥内腔位于两阶圆柱内腔下方，上圆锥内腔连接处为外凸圆弧过渡段，上圆锥内腔的开 口角度为40-70度;下圆锥内腔位于上圆锥内腔下方，下圆锥内腔开口角度为40-70度;喷嘴 下模设置有两个进气孔，其中心线呈一直线；气腔位于上圆锥内腔外围，气腔与进气孔相 接。
[0009] 所述喷嘴上模为漏斗形空腔，喷嘴上模底部与顶部各设置有下圆环平台和上圆环 平台，下圆环平台比上圆环平台的直径大。
[0010] 所述气流收缩段由水平渐缩段与圆弧减缩段组成，水平渐缩段由喷嘴上模的圆柱 段的下水平面与喷嘴下模上圆锥内腔的圆弧过渡段组合而成，圆弧渐缩段由喷嘴上模内凹 圆弧过渡段与喷嘴下模上圆锥内腔的外凸圆弧过渡段组合而成;气流收缩段的水平渐缩段 为4.00mm-5.70mm;喷嘴喉部由喷嘴下模的圆弧过渡段与喷嘴上模圆锥台的直线段组合而 成，其喉部夹缝的宽度为〇. 10-0.40mm;气流扩张段，由喷嘴下模的上圆锥内腔的直线段与 喷嘴上模圆锥台的直线段组合而成，气流扩张段的长度控制为1〇-14_;进气腔的外形为圆 柱通孔，进气腔直径为6-10mm，进气腔长度为22-23mm，贯穿于圆柱实体横向中心线，进气腔 与储气腔相连;储气腔外形为一圆环，圆环的外径外22-23mm，内径为18-19mm。
[0011] 所述整个喷嘴进气压力为〇. 5-3MPa，气体流量为4-20m3/分钟;漏嘴伸出喷嘴下底 面的伸缩量控制为〇_〇. 1mm;喷嘴上模与喷嘴下模结合部位的密封采用密封圈或焊接形式。
[0012] 本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0013] 1、本实用新型包括喷嘴上模，喷嘴上模与喷嘴下模连接，喷嘴上模与喷嘴下模之 间从外到内依次形成包括进气腔、储气腔、气流收缩段、喷嘴喉部和气流扩张段的气道，喷 嘴上模与喷嘴下模中间位置设有空腔，喷嘴下模与漏嘴连接，整个喷嘴可以获得超音速气 流，解决高温熔液急冷形成的堵塞导液管问题，减少堵嘴现象，降低生产成本，还对喷嘴的 拉瓦尔喷嘴参数进行优化调节，对部分由于加工误差引起失效的喷嘴进行补救，来提高喷 嘴加工件的使用率。
[0014] 2、本实用新型中的喷嘴上模与喷嘴下模通过螺纹连接，调节方便，适用范围广。
[0015] 3、本实用新型中的喷嘴上模包括中空的盖板段、中空的圆柱段、中空的圆锥台；其 中，圆柱段和圆锥台的连接处为内凹的圆弧过渡段；圆锥台设置有一导液管导入孔及圆锥 台孔，导流管导入孔与圆锥台孔设有一过渡圆环平台，圆锥台的开口角度为50-80度；中空 的圆柱段位于喷嘴上模的中段，圆柱段外圆柱表面设有外螺纹；中空的盖板段位于喷嘴上 模的上段，盖板段与圆柱段的过渡为90度的圆环平台，盖板段的外缘进行倒角处理;喷嘴下 模包括实体、两阶圆柱内腔、上圆锥内腔、下圆锥内腔、进气孔及气腔;两阶圆柱内腔位于实 体的上方，圆柱内腔第二阶内壁设有内螺纹，第一阶进行倒角处理;上圆锥内腔位于两阶圆 柱内腔下方，上圆锥内腔连接处为外凸圆弧过渡段，上圆锥内腔的开口角度为40-70度;下 圆锥内腔位于上圆锥内腔下方，下圆锥内腔开口角度为40-70度;喷嘴下模设置有两个进气 孔，其中心线呈一直线;气腔位于上圆锥内腔外围，气腔与进气孔相接;减少堵嘴现象，使用 效果好，性能稳定。
[0016] 4、本实用新型中的气流收缩段由水平渐缩段与圆弧减缩段组成，水平渐缩段由喷 嘴上模的圆柱段的下水平面与喷嘴下模上圆锥内腔的圆弧过渡段组合而成，圆弧渐缩段由 喷嘴上模内凹圆弧过渡段与喷嘴下模上圆锥内腔的外凸圆弧过渡段组合而成;气流收缩段 的水平渐缩段为4.00mm-5.70mm;喷嘴喉部由喷嘴下模的圆弧过渡段与喷嘴上模圆锥台的 直线段组合而成，其喉部夹缝的宽度为0.10-0.40mm;气流扩张段，由喷嘴下模的上圆锥内 腔的直线段与喷嘴上模圆锥台的直线段组合而成，气流扩张段的长度控制为l〇-14mm;进气 腔的外形为圆柱通孔，进气腔直径为6-10mm，进气腔长度为22-23mm，贯穿于圆柱实体横向 中心线，进气腔与储气腔相连;储气腔外形为一圆环，圆环的外径外22-23mm，内径为18-19mm;这样的结构，能解决现有