本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种PREP用电极棒的制备方法。
背景技术:
PREP法制取金属粉末,得到快速发展。这种方法的实质为,利用等离子加热源熔化棒坯端部,在棒料端部形成液态金属薄膜,在离心力的作用下薄膜流向坯料边缘,以小颗粒的形式与坯料分离,飞行过程中在惰性气体中结晶,形成球形金属粉末颗粒。但该方法存在一定的缺点,由于原材料需要进行多次真空重熔,以便保证成分和组织均匀化,导致效率较低。将这些铸锭熔化并重新加工成坯料,会形成大量的废料、屑子等,本质上降低了成品率。另一方面,废料(屑子、粒度不合格粉末)的成分和纯度,必须经过再次重熔,才能使用。
技术实现要素:
为克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种PREP用电极棒的制备方法,通过该方法,将粒度不合格粉末重新利用,提高成品率。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种PREP电极棒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备直径为40-80mm、长度为400-800mm的电极棒,电极棒的圆度偏差小于0.1mm,直线度偏差小于0.1mm/m,粗糙度小于1.6μm;
2)利用等离子加热源熔化电极棒的端部,电极棒以10000-30000r/min的速度高速旋转,在离心力的作用下将熔体液滴刷出,在惰性气体中冷却成粉;
3)将收料装置内的粉末进行筛分;
4)将粒度不合格粉末回收,填充至圆柱包套中,进行热等静压,制成电极棒,填充时不间断进行振动,频率10-70赫兹,幅度0.05-2mm,填充速度为30-60kg/时,余压为1.1~4×10-2Pa时进行粉末除气。
所述的包套的尺寸与电极棒的尺寸相适应。
所述的惰性气体为氩气、氦气或者二者的混合气体。
本发明的有益效果在于:
采用本发明,可完全(100%)利用筛除的粉末作为原材料,避免废粉进行重熔,造成材料浪费,操作简单,只需制作包套。制成的电极棒成分均匀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种PREP电极棒的制备方法,包括以下步骤:
1)制备直径为40mm、长度为400mm的电极棒,电极棒的圆度偏差0.05mm,直线度偏差 0.08mm/400mm,粗糙度 1.4μm;
2)利用等离子加热源熔化电极棒的端部,电极棒以10000r/min的速度高速旋转,在离心力的作用下将熔体液滴刷出,在氩气中冷却成粉;
3)将收料装置内的粉末进行筛分;
4)将粒度不合格粉末回收,填充至圆柱包套中,进行热等静压,制成电极棒,填充时不间断进行振动,频率10赫兹,幅度1mm,填充速度为30kg/时,余压为2×10-2Pa时进行粉末除气。
所述的包套的尺寸与电极棒的尺寸相适应。
实施例2
一种PREP电极棒的制备方法,包括以下步骤:
1)制备直径为60mm、长度为600mm的电极棒,电极棒的圆度偏差为0.05mm,直线度偏差为0.08mm/600m,粗糙度为1.1μm;
2)利用等离子加热源熔化电极棒的端部,电极棒以20000r/min的速度高速旋转,在离心力的作用下将熔体液滴刷出,在氦气中冷却成粉;
3)将收料装置内的粉末进行筛分;
4)将粒度不合格粉末回收,填充至圆柱包套中,进行热等静压,制成电极棒,填充时不间断进行振动,频率40赫兹,幅度1.1mm,填充速度为40kg/时,余压为3×10-2Pa时进行粉末除气。
所述的包套的尺寸与电极棒的尺寸相适应。
实施例3
一种PREP电极棒的制备方法,包括以下步骤:
1)制备直径为80mm、长度为800mm的电极棒,电极棒的圆度偏差为0.05mm,直线度偏差为0.08mm/800mm,粗糙度为1.5μm;
2)利用等离子加热源熔化电极棒的端部,电极棒以30000r/min的速度高速旋转,在离心力的作用下将熔体液滴刷出,在氦气和氩气的混合气体中冷却成粉;
3)将收料装置内的粉末进行筛分;
4)将粒度不合格粉末回收,填充至圆柱包套中,进行热等静压,制成电极棒,填充时不间断进行振动,频率70赫兹,幅度1.5mm,填充速度为50kg/时,余压为2.5×10-2Pa时进行粉末除气。
所述的包套的尺寸与电极棒的尺寸相适应。