一种电极感应熔化获得高温细流体装置的制作方法

本技术涉及雾化制粉，具体涉及一种电极感应熔化获得高温细流体装置。

背景技术：

1、金属粉末作为现代制造业最重要的工业原料之一，随着増材制造、粉末冶金、喷涂等技术的发展，对金属粉末特别是球形金属粉末的需求逐步增大。球形金属粉末目前主流的生产方法包括气雾化法、等离子旋转电极、等离子雾化、等离子球化法等，其中气雾化法是目前应用最广泛的球形粉末生产方法，而雾化法又包括真空感应气雾化和电极感应气雾化，由于电极感应气雾化过程中，无陶瓷坩埚，材料不与坩埚接触，广泛应用于钛及钛合金等活性粉末的制备。

2、该工艺的基本原理为将合金加工成的金属棒料安装在送料装置上，对壳体内进行抽真空并充入惰性气体保护气体，送料装置带动金属棒料以一定的旋转速度和下降速度在真空室内进入下方的感应加热线圈，金属棒料尖端在感应加热线圈中受到感应加热作用而逐渐熔化形成熔体液滴或液流，在重力作用下熔体滴落或流入锥形线圈下方雾化器，经过高压气体作用将液流破碎成小液滴，液滴在壳体飞行过程中，通过自身表面张力球化凝固形成金属粉末。

3、但是在电极感应雾化过程中，如何获得连续稳定的高温细流体是提升雾化细粉收得率和雾化效率的关键之一，而传统仅通过感应加热的方式将金属棒料熔化，熔化后的液流通常以较低的过热度在重力作用下汇聚在金属棒料尖端而滴落，由于此时金属液温度较低、表面张力大，在重力作用下形成的液滴尺寸或液流直径将会变大，降低了雾化过程中高压气流对金属液滴或液流的破碎效果，导致细粉收得率降低。特别是当金属棒料由难熔合金加工而成时，难熔合金由于合金熔点高，金属液粘度大，仅通过感应加热很难形成金属液流。

技术实现思路

1、因此，针对上述的问题，本实用新型的目的在于提供一种电极感应熔化获得高温细流体装置，通过该装置，将对感应加热过程中形成的液滴或液流进行快速二次加热，提升金属液的过热度，进一步降低金属液的表面张力，获得连续稳定的高温细流体，提高雾化的细粉收得率和雾化效率。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种电极感应熔化获得高温细流体装置，包括壳体、设于壳体内用于对外部金属棒料的尖端进行感应加热的感应加热线圈，所述壳体上设有用于在外部金属棒料的尖端受感应加热线圈感应加热熔化时对形成的金属液滴或金属液流进行二次加热的至少一个加热装置。

3、进一步改进的是：所述加热装置包括设于所述壳体上用于输出激光的激光发生器、设于所述壳体上用于对激光发生器输出的激光进行聚焦的聚焦组件、设于所述壳体上用于对聚焦组件聚焦后的激光进行偏转并反射至外部金属棒料的尖端上的偏转组件。

4、进一步改进的是：所述偏转组件包括设于所述壳体上用于对聚焦组件聚焦后的激光进行偏转的第一偏转件、设于所述壳体上用于将经第一偏转件偏转后的激光进行第偏转并反射至金属液滴或金属液流上的第二偏转件。

5、进一步改进的是：所述第一偏转件包括设于所述壳体上的第一金属舱、开设于所述第一金属舱上靠近激光发生器那端面上用于供聚焦组件聚焦后的激光进入的第一激光入口、设于所述第一金属舱上且位于第一激光入口处的第一平面透光镜、可转动设于所述第一金属舱内用于对从第一激光入口进入的激光进行偏转第一偏转镜、设于壳体上用于驱动第一偏转镜转动以调节激光偏转方向的第一驱动电机、开设于所述第一金属舱用于供经第一偏转镜偏转后的激光输出的第一激光出口。

6、进一步改进的是：所述第二偏转件包括设于所述壳体上的第二金属舱、开设于所述第二金属舱上且与第一激光出口位置相对应用于供经第一偏转件偏转后的激光进入的第二激光入口、可转动设于所述第二金属舱内用于对从第二激光入口进入的激光进行偏转第二偏转镜、设于壳体上用于驱动第二偏转镜转动以调节激光偏转方向的第二驱动电机、开设于所述第二金属舱用于供经第二偏转镜偏转后的激光输出的第二激光出口。

7、进一步改进的是：所述第一金属舱和第二金属舱之间设有用于连通第一激光出口和第二激光入口的偏转金属管。

8、进一步改进的是：所述聚焦组件包括设于所述激光发生器与第一偏转件之间的聚焦金属管、设于所述聚焦金属管内用于对激光发生器输出的激光进行聚焦的聚焦镜。

9、进一步改进的是：所述加热装置的数量为两个，两个加热装置分别位于感应加热线圈的两侧。

10、本实用新型具有以下有益效果：

11、1、本实用新型充分利用了激光能量高、加热迅速的特点，通过将激光束作用在外部金属棒料的尖端，对外部金属棒料的尖端进行二次加热，提升了产生的金属液的过热度，进一步降低了金属液滴或液流的表面张力，有利于提升雾化破碎效果和粉末的细粉收得率；

12、2、难熔合金由于合金熔点高，金属液粘度大，仅通过感应加热很难形成金属液流，本实用新型通过在感应加热的基础上，利用激光能量对难熔合金液滴进行二次加热，增大了难熔合金的液滴过热度，降低了难熔合金的粘度，实现了难熔合金的金属液流体制备及雾化制粉。

技术特征：

1.一种电极感应熔化获得高温细流体装置，包括壳体、设于壳体内用于对外部金属棒料的尖端进行感应加热的感应加热线圈，其特征在于：所述壳体上设有用于在外部金属棒料的尖端受感应加热线圈感应加热熔化时对形成的金属液滴或金属液流进行二次加热的至少一个加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述加热装置包括设于所述壳体上用于输出激光的激光发生器、设于所述壳体上用于对激光发生器输出的激光进行聚焦的聚焦组件、设于所述壳体上用于对聚焦组件聚焦后的激光进行偏转并反射至外部金属棒料的尖端上的偏转组件。

3.根据权利要求2所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述偏转组件包括设于所述壳体上用于对聚焦组件聚焦后的激光进行偏转的第一偏转件、设于所述壳体上用于将经第一偏转件偏转后的激光进行第偏转并反射至金属液滴或金属液流上的第二偏转件。

4.根据权利要求3所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述第一偏转件包括设于所述壳体上的第一金属舱、开设于所述第一金属舱上靠近激光发生器那端面上用于供聚焦组件聚焦后的激光进入的第一激光入口、设于所述第一金属舱上且位于第一激光入口处的第一平面透光镜、可转动设于所述第一金属舱内用于对从第一激光入口进入的激光进行偏转第一偏转镜、设于壳体上用于驱动第一偏转镜转动以调节激光偏转方向的第一驱动电机、开设于所述第一金属舱用于供经第一偏转镜偏转后的激光输出的第一激光出口。

5.根据权利要求4所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述第二偏转件包括设于所述壳体上的第二金属舱、开设于所述第二金属舱上且与第一激光出口位置相对应用于供经第一偏转件偏转后的激光进入的第二激光入口、可转动设于所述第二金属舱内用于对从第二激光入口进入的激光进行偏转第二偏转镜、设于壳体上用于驱动第二偏转镜转动以调节激光偏转方向的第二驱动电机、开设于所述第二金属舱用于供经第二偏转镜偏转后的激光输出的第二激光出口。

6.根据权利要求5所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述第一金属舱和第二金属舱之间设有用于连通第一激光出口和第二激光入口的偏转金属管。

7.根据权利要求2所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述聚焦组件包括设于所述激光发生器与第一偏转件之间的聚焦金属管、设于所述聚焦金属管内用于对激光发生器输出的激光进行聚焦的聚焦镜。

8.根据权利要求1所述的一种电极感应熔化获得高温细流体装置，其特征在于：所述加热装置的数量为两个，两个加热装置分别位于感应加热线圈的两侧。

技术总结
本技术公开了一种电极感应熔化获得高温细流体装置，包括壳体、设于壳体内用于对外部金属棒料的尖端进行感应加热的感应加热线圈，所述壳体上设有用于在外部金属棒料的尖端受感应加热线圈感应加热熔化时对形成的金属液滴或金属液流进行二次加热的至少一个加热装置，本技术通过设置加热装置对外部金属棒料的尖端进行二次加热，提升了产生的金属液的过热度，进一步降低了金属液滴或液流的表面张力，有利于提升雾化破碎效果和粉末的细粉收得率。

技术研发人员：刘路
受保护的技术使用者：晶高优材（北京）科技有限公司
技术研发日：20230824
技术公布日：2024/1/15