专利名称：一种用于喷射成形制备的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于喷射成形制备的装置，能够保证有效地细化雾化颗粒，提高雾化效率节省雾化气体。
背景技术：
Osprey公司采用喷射成形法制备了颗粒增强金属基复合材料，其成形装置如图2 所示。熔融金属由坩埚12底部通孔流下，由喷嘴20喷出的高速惰性气体对其雾化。陶瓷颗粒由粉仓14吹入金属熔滴雾化锥中，与金属熔滴混合，在接收器17上沉积凝固。该成形方法有如下缺点(1)采用惰性气体雾化熔融金属，由于气体密度小、动量低，故雾化的效率很低，需要消耗大量的惰性气体，并且雾化熔滴尺寸分布不均；(2)陶瓷颗粒会影响雾化熔滴的飞行轨迹，使沉积坯形状难以控制。2003年5月14日授权的中国专利ZL02237229. 6公开了一种中心喷粉式的成形
喷嘴，用于喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料。其结构如如图4所示，由坩埚21，粉体输送管22和高压喷嘴23组成。其工作原理为粉体材料由粉体输送管22中喷出，坩埚21 中的熔融金属由下部的环缝出口流出，惰性高压气体由最外层的高压喷嘴23喷出，直接作用在熔融金属上，使之雾化。该喷嘴的缺点是(1)粉末输送管直径较小，且长度很大，粉体容易在管路中堵塞，影响增强颗粒在沉积坯内部的均勻分布；( 由于粉体输送管穿过中间包底部，导流管M的外径变大，使得高压气室出气口的直径变大，影响喷嘴雾化效果。
发明内容要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于喷射成形制备的装置，能够保证有效地细化雾化颗粒，提高雾化效率节省雾化气体。且增强颗粒具有更好的力学以及高温性能。其技术方案可靠、生产成本低、产品质量易于控制。技术方案一种用于喷射成形制备的装置，包括坩埚1、止通棒2、雾化喷嘴3、真空室5、粉仓 11、熔滴接收器和过喷粉末收集口 10 ；其特征在于在雾化喷嘴3的一侧设有入气口 4，另一侧为粉仓11的出口。所述熔滴接收器为管材接收器7、棒料接收器8或板料接收器9。所述雾化喷嘴3出气口切线方向与竖直轴线呈30° 60°夹角，雾化喷嘴3的内部形状为Laval型。有益效果本发明提出的一种用于喷射成形制备的装置，可生产在尺寸、形状和热力学条件等方面均一化快速凝固组织特征、结构致密且增强颗粒与基体材料结合良好的近终型的颗粒增强金属基复合材料部件或模具。
图1 用于喷射成形制备的装置结构示意图图中1为坩埚，2为止通棒，3为雾化喷嘴，4为入气口，5为真空室，6为金属熔滴雾化锥，7为管材接收器，8为棒料接收器，9为板料接收器，10为过喷粉末收集口，11为粉仓；图2 用于喷射成形制备的装置的中心喷粉式喷嘴结构示意图图中21为坩埚，22为粉末输送管，23为喷嘴，24为导流管。图3 ；Osprey公司喷射成形金属基复合材料装置结构示意图图中12为坩埚，13为止通棒，14为粉仓，15为真空室，16为管材接收器，17为棒料接收器，18为板料接收器，19为过喷粉末收集口，20为雾化喷嘴
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述本实施例的装置包括坩埚1、止通棒2、雾化喷嘴3、真空室5、粉仓11、熔滴接收器和过喷粉末收集口 10 ；在雾化喷嘴3的一侧设有入气口 4，另一侧为粉仓11的出口。所述雾化喷嘴3出气口切线方向与竖直轴线呈30° 60°夹角，雾化喷嘴3的内部形状为Laval型。所述熔滴接收器为管材接收器7、棒料接收器8或板料接收器9。坩埚1能够实现金属的熔化以及保温，坩埚的底部有通孔，熔融金属通过该通道流下。雾化喷嘴3下部有一圈集中流向中心线，且与竖直轴线呈10° 50°夹角。该装置能够有效的提高雾化效率，使得液滴的平均粒径降低，粒径的分布区间变窄，且加强颗粒在基体中的分布更为均勻。
权利要求1.一种用于喷射成形制备的装置，包括坩埚(1)、止通棒O)、雾化喷嘴(3)、真空室 (5)、粉仓(11)、熔滴接收器和过喷粉末收集口(10)；其特征在于在雾化喷嘴(3)的一侧设有入气口 G)，另一侧为粉仓(11)的出口。
2.根据权利要求1所述用于喷射成形制备的装置，其特征在于所述熔滴接收器为管材接收器(7)、棒料接收器(8)或板料接收器(9)。
3.根据权利要求1所述用于喷射成形制备的装置，其特征在于所述雾化喷嘴(3)出气口切线方向与竖直轴线30° 60°夹角，雾化喷嘴(3)的内部形状为Laval型。
专利摘要一种用于喷射成形制备的装置，包括坩埚(1)、止通棒(2)、雾化喷嘴(3)、真空室(5)、粉仓(11)、熔滴接收器和过喷粉末收集口(10)；其特征在于在雾化喷嘴(3)的一侧设有入气口(4)，另一侧为粉仓(11)的出口。所述熔滴接收器为管材接收器(7)、棒料接收器(8)或板料接收器(9)。所述雾化喷嘴(3)出气口切线方向与竖直轴线呈30°～60°夹角，雾化喷嘴(3)的内部形状为Laval型。本实用新型的装置，可生产在尺寸、形状和热力学条件等方面均一化快速凝固组织特征、结构致密且增强颗粒与基体材料结合良好的近终型的颗粒增强金属基复合材料部件或模具。
文档编号B22F3/115GK202263936SQ201120390008
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者司朝润, 张贤杰, 曹小宝, 李玉军, 王俊彪 申请人:西北工业大学