本发明属于增材制造技术领域，具体涉及增材制造用的mo粉末、mo合金球形粉末的制备方法。
背景技术：
mo及mo合金因具有强度高、硬度好、耐磨性和导热导电性优良、膨胀系数小、耐蚀性能好、抗热震性能和成型性好等特点，因而广泛用于钢铁、电子电气、金属加工、航空航天、核工业等领域。如：mo及mo合金可用作在1000～1650℃工作条件下的飞机喷气发动机的燃气轮叶片、导向叶片、喷嘴、鼻锥、冲击发动机喷管、火焰导向器及燃烧室等，还可作为宇宙飞行器的蒙皮、喷管、火焰挡板和翼面等耐高温部件等。
随着增材制造技术的快速发展，对其最主要的原材料---金属粉末也提出了新的要求。2015年美国召开的第七届激光增材制造研讨会上，大会主席ingomarkelbassa指出，对于金属增材制造技术来说，选择高质量的金属粉末非常重要，金属粉末的质量显著的影响着最终产品的质量。与其他粉末冶金技术相比，增材制造技术对于粉末的性能控制要求较高，必须满足粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。从当前mo及mo合金粉末传统制备技术来看，传统工艺制备的mo及mo合金粉末主要存在纯度低、产出率低、生产率低的不足，并且传统工艺制备的mo及mo合金粉末性能存在形貌不规则、松装密度小、流动性差等缺陷，难以满足增材制造技术的需求。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供增材制造用的mo粉末、mo合金球形粉末的制备方法，解决了传统方法制备金属mo及mo合金过程中出现的粉末形状不佳、粉末流动性差的问题；确保增材制造用mo及mo合金球形粉末成分均匀、组织细小、性能优异，满足工程应用的要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：增材制造用的mo合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按mo合金的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo合金棒；
2）对熔炼的mo合金棒进行精车加工成mo合金电极棒，加工后的mo合金电极棒的直径为10-100mm，长度为600-800mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.1mm/m，粗糙度小于1.5μm；
3）装载mo合金电极棒至反应室中，对反应室抽真空至10-3～10-2pa，向反应室充入氦气、氩气或氦氩混合气，使腔室内压力为0.01～1mpa，气氛中氧含量小于0.1wt%；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为100～300kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo合金电极棒不做电极，等离子枪对mo合金电极棒端部加热，使mo合金电极棒端部均匀熔化，mo合金电极棒转速为10000-20000r/min，雾化液滴在离心力作用下从mo合金电极棒端部被甩出，形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中，获得mo合金粉末；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo合金粉末筛分和包装。
所述的mo合金粉平均粒度为40μm-200μm。
所述的mo合金粉末颗粒球形度为98%以上。
增材制造用的mo粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照纯mo成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo棒；
2）对熔炼的mo棒用精车加工成mo电极棒，加工后的mo电极棒的直径为10-100mm，长度为600-800mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.1mm/m，粗糙度小于1.5μm；
3）装载mo电极棒至反应室中，对反应室抽真空至10-3~10-2pa，向反应室充入氦气、氩气或氦氩混合气，使腔室内压力为0.01~1mpa，气氛中氧含量小于0.1wt%；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为100-300kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo电极棒不做电极，等离子枪对mo电极棒端部加热，使mo电极棒端部均匀熔化，电极棒转速为10000-20000r/min，雾化液滴在离心力作用下从mo电极棒端部被甩出，形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中，获得mo粉末；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo粉末筛分和包装。
所述的mo粉末平均粒度为40μm-200μm。
所述的mo粉末颗粒球形度为98%以上。
本发明的有益效果是：
本发明使用非转移弧等离子旋转电极工艺，在超高转速条件下，能够制得高品质、高球形度的mo粉末及mo合金粉，能够满足增材制造技术的应用需求。
本发明通过调整工艺参数可获得平均粒度为40μm-200μm的mo及mo合金粉，尤其能够制得平均粒度小于60μm的超细粉末，夹杂物小于8颗/kg，制粉过程增氧量在100-1000ppm范围内可控；并且保证粉末的球形度大于98%。
附图说明
图1为本发明mo及mo合金粉的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
增材制造用的mo合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按mo合金的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo合金棒；
2）对熔炼的mo合金棒进行精车加工成mo合金电极棒，加工后的mo合金电极棒直径为55mm，长度为700mm，圆度偏差0.03mm，直线度偏差0.045mm/450mm，粗糙度1.22μm；
3）装载mo合金电极棒至反应室中，对反应室抽真空至2×10-3pa，向反应室充入氦气，使腔室内压力为0.13mpa，气氛中氧含量小于0.1wt%；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为200kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo合金电极棒不做电极，等离子体对mo合金电极棒端部进行加热，mo合金电极棒转速为10000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo合金电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo合金粉进行筛分和包装。
所述的mo合金粉末平均粒度为55μm。
实施例2
增材制造用的mo合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照mo合金的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo合金棒；
2）对熔炼的mo合金棒进行精车加工成mo合金电极棒，加工后的mo合金电极棒的直径为10mm，长度为600mm，圆度偏差0.025mm，直线度偏差0.025mm/650mm，粗糙度0.58μm；
3）装载mo合金电极棒至反应室中，对反应室抽真空至7×10-3pa，向反应室充入氩气，使腔室内压力为0.14mpa；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为100kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo合金电极棒不做电极，等离子体对mo合金电极棒端部进行加热，mo合金电极棒转速为20000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo合金电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中，获得mo合金粉末；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo合金粉末进行筛分和包装；
所述的mo合金粉末平均粒度为51μm；
所述的步骤4）mo合金粉末球形度为99.6%。
实施例3
增材制造用的mo合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照mo合金的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo合金棒；
2）对熔炼的mo合金棒进行精车加工成mo合金电极棒，加工后的mo合金电极棒的直径为100mm，长度为800mm，圆度偏差0.06mm，直线度偏差0.04mm/800mm，粗糙度1.23μm；
3）装载mo合金电极棒至反应室中，对反应室抽真空至3×10-3pa，向反应室充入氦气和氩气的混合气体，使腔室内压力为0.14mpa；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为300kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo合金电极棒不做电极，等离子体对mo合金电极棒端部进行加热，mo合金电极棒转速为15000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo合金电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中，获得mo合金粉末；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo合金粉末进行筛分和包装。
所述的mo合金粉末平均粒度为65μm。
所述的步骤4）的mo合金粉末球形度为99.7%。
实施例4
增材制造用的mo粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按纯mo的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo棒；
2）对熔炼的mo棒进行精车加工成mo电极棒，加工后的mo电极棒直径为10mm，长度为600mm，圆度偏差0.03mm，直线度偏差0.045mm/450mm，粗糙度1.22μm；
3）装载mo电极棒至反应室中，对反应室抽真空至2×10-3pa，向反应室充入氦气，使腔室内压力为0.13mpa；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为200kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo电极棒不做电极，等离子体对mo电极棒端部进行加热，mo电极棒转速为10000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo粉末进行筛分和包装。
所述的mo粉末平均粒度为55μm。
实施例5
增材制造用的mo粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照纯mo的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo棒；
2）对熔炼的mo棒进行精车加工成mo电极棒，加工后的mo电极棒的直径为75mm，长度为700mm，圆度偏差0.025mm，直线度偏差0.025mm/650mm，粗糙度0.58μm；
3）装载mo电极棒至反应室中，对反应室抽真空至7×10-3pa，向反应室充入氩气，使腔室内压力为0.14mpa；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为100kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo电极棒不做电极，等离子体对mo电极棒端部进行加热，mo电极棒转速为20000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo粉末进行筛分和包装；
所述的mo粉末平均粒度为51μm。
所述的步骤4）mo粉末球形度为99.6%。
实施例6
增材制造用的mo粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照纯mo的成分配料，采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺熔炼mo棒；
2）对熔炼的mo棒进行精车加工成mo电极棒，加工后的mo电极棒的直径为100mm，长度为800mm，圆度偏差0.06mm，直线度偏差0.04mm/800mm，粗糙度1.23μm；
3）装载mo电极棒至反应室中，对反应室抽真空至3×10-3pa，向反应室充入氦气，使腔室内压力为0.14mpa；
4）prep制粉设备的等离子枪功率为300kw，等离子枪包含钨阴极和铜阳极，mo电极棒不做电极，等离子体对mo电极棒端部进行加热，mo电极棒转速为15000r/min，使端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从mo电极棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中；
5）在惰性气体保护下，对制得的mo粉末进行筛分和包装。
所述的mo粉末平均粒度为65μm。
所述的步骤4）mo粉末球形度为99.7%。
所述的粉末整体形貌如附图1所示，从微观形貌能看出该方法制备的粉末球形度高，表面形貌良好。