CN111195731B - 一种底孔式坩埚感应熔炼气雾化制粉装置及方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种气雾化制粉装置，包括：第一坩埚、第二坩埚、感应线圈、隔热部件、喷嘴、导液部件、塞杆、温度检测部件、夹持部件。还提供一种该气雾化制粉装置的装配方法。再提供一种气雾化制粉的方法。其优点在于：本发明的气雾化制粉装置及装配方法简单有效；同时基于制粉方法，可快速完成相应制粉实验。

Description

一种底孔式坩埚感应熔炼气雾化制粉装置及方法
技术领域
本发明涉及金属增材制造领域、气雾化制粉领域，尤其涉及一种底孔式坩埚感应熔炼气雾化制粉装置及方法。
背景技术
金属增材制造技术现阶段已在航空航天、医疗植入、汽车、模具以及原型件设计等方面取得应用，未来在高端装备的关键复杂零件上还会有更大的应用空间。虽然现阶段金属增材制造已有应用，但受限于材料技术，能够通过增材制造成熟加工的合金材料总共仅20～30种，许多复杂零件无法采用其原始设计材料进行增材制造，而仅能采用304/316不锈钢等工艺较为成熟的材料做替代，但最终输出的不是零件，仅为模型。未来，随着金属增材制造加工技术的发展，复杂零件一定会采用自身材料进行增材制造加工，同时金属增材制造加工特点不同于传统铸造或锻造加工，为了更好的发挥出增材制造的加工潜力，一定会有增材制造专用合金材料面市。那么，未来金属增材制造会对更多合金材料有需求。
金属增材制造的原材料主要为粉材，而气雾化制粉是主流的合金制粉技术。为了满足金属增材制造所需的种类繁多的原材料，研究者需要充分挖掘气雾化制粉技术在定制化制粉方面的潜力。然而，现有关于气雾化制粉装备及方法的专利都是描述气雾化如何大批量制备合金粉材，如CN109641276A。如果采用此类大批量生产型气雾化制粉设备试制新材料势必会造成极大的材料浪费。为了灵活熔炼新材料，需要利用像CN207222887U与CN204545419U一样的关键小巧部件与设备来简化熔炼-雾化工序，在节省材料的同时可快速完成新材料的试验。
CN109641276A仅能在新材料的金属增材制造加工工艺摸索成熟后，方可大批量生产。前期的新材料成分设计及优化过程中，如果利用其技术方案，将造成极大的设备及材料浪费。
CN204545419U涉及到底孔式坩埚感应熔炼气雾化制粉，但其更多的是偏重更大范畴的设备整体构造，在设备关键位置的构造、装配方法及制粉工艺流程与参数并未提及。另外，在实际气雾化制粉实验或生产中，会面临导液管与内坩埚“漏液”问题与导液管与塞杆贴合度差问题，前者会造成雾化喷嘴或设备被合金熔液“烫坏”，后者会造成导液管堵塞无法进行后续雾化过程，该专利对此类工程问题都未提及。
CN207222887U技术方案同样涉及到底孔式坩埚感应熔炼，但实则此专利是制备非晶合金带材的装置，虽然能够满足气雾化单坩埚熔炼且导流的需求，但该技术方案并未涉及到气雾化制粉的技术要点。首先，金属增材制造常用材料(如高温合金、钛合金、钢)熔点都在1300℃以上，远高于大多数非晶材料的玻璃化温度，故两者的熔炼温度条件是不同的，气雾化制粉需要添加热电偶，同时高温熔液在通往雾化过程中需要有专门的导液管，不然会烫坏装置。其次，1300℃以上的合金熔液粘度系数小，流动性较佳，如果导液管与坩埚配合不好，会造成合金熔液漏液，一则浪费材料，二则可能造成设备损害。最后，该技术方案的坩埚采用的是“圆筒形”结构，底部的一些熔液可能会粘附在底面较多，造成材料浪费。
现有气雾化制粉装置及技术方案无法满足小型定制化新材料合金粉材试制，本技术方案仅采用含一套熔炼电源、线圈及坩埚，就可实现小批量定制化制粉。同时，本技术方案提供各关键部件的装配方式、制粉流程及工艺方法，相比其他类似专利，本技术方案可切实完成小批量定制化制粉。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种底孔式坩埚感应熔炼气雾化制粉装置及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
提供一种气雾化制粉装置，安装于一气雾化制粉设备，包括：
第一坩埚，用于防止合金熔液向外流出损伤设备；
第二坩埚，所述第二坩埚设置在所述第一坩埚的内部，所述第一坩埚和第二坩埚之间设置有填充层，用于合金熔炼的盛装；
感应线圈，所述感应线圈套设在所述第一坩埚的外部，利用电磁感应原理加热并熔化所述第二坩埚内装的合金；
隔热部件，所述隔热部件设置在所述第一坩埚的底部，用于支撑并找平所述第一坩埚，同时可以减少其上端的热量传递给下端；
喷嘴，所述喷嘴设置在所述隔热部件的下部，用于对合金熔液进行粉碎；
导液部件，所述导液部件的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置，所述导液部件的第二端与所述第二坩埚过盈配合，用于将所述第二坩埚中熔炼完毕的合金熔液引流到所述喷嘴处；
塞杆，所述塞杆为中空结构，所述塞杆的第一端与所述导液部件的第二端接触，用于顶住所述导液部件，通过其上升或下降控制合金液流进入所述导液部件；
温度检测部件，所述温度检测部件设置在所述塞杆的内部，用于监测合金熔液温度；
夹持部件，所述夹持部件与所述塞杆的第二端连接，用于连接所述塞杆和其上的传统装置，以保证所述塞杆能够在竖直方向上移动，并传递压力至所述塞杆，以保证顶住所述塞杆。
优选地，所述导液部件包括：
第一中空管，所述第一中空管的第二端与所述第二坩埚过盈配合；
第二中空管，所述第一中空管嵌套所述第二中空管设置，所述第二中空管与所述第一中空管共轴设置。
优选地，所述第一中空管嵌套所述第二中空管的第二端设置。
优选地，所述夹持部件包括：
第一夹持元件；
第二夹持元件，所述第二夹持元件设置在所述第一夹持元件的下方；
若干弹性元件，所述第一夹持元件和所述第二夹持元件通过若干所述弹性元件连接；
若干限位元件，所述第二夹持元件通过若干所述限位元件与所述塞杆的第二端连接。
优选地，还包括：
若干固定部件10，若干所述固定部件10分布设置在所述第一坩埚和所述感应线圈之间；所述固定部件10与所述隔热部件垂直连接。
进一步地，所述填充层为镁砂，其粒径为3-5mm。
进一步地，所述固定部件10为废旧刚玉塞杆。
进一步地，还包括：
所述第二坩埚和所述第一中空管第二端之间设置有第二填充层。
进一步地，所述第二填充层为镁砂和水玻璃的混合物；
其中，所述镁砂的粒径小于200μm；
其中，以体积百分比计，所述镁砂:所述水玻璃为2:1。
还提供一种如上所述的气雾化制粉装置的装配方法，包括以下步骤：
步骤A1、将所述喷嘴、所述隔热部件和所述感应线圈依次安装在气雾化制粉设备的预设接口处；
步骤A2、将所述第二坩埚放置于所述第一坩埚的内部；
步骤A3、将所述填充层填充于所述第一坩埚和所述第二坩埚之间；
步骤A4、将装有所述第二坩埚和所述填充层的所述第一坩埚放置在所述隔热部件上，并位于所述感应线圈的内部；
步骤A5、将所述导液部件的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置；
步骤A6、将所述塞杆的第一端顶住所述导液部件的第二端设置；
步骤A7、将所述温度检测部件安装在所述塞杆的内部。
优选地，在所述步骤A4中，包括：
步骤A41、将装有所述第二坩埚和所述填充层的所述第一坩埚放置在所述隔热部件上，并位于所述感应线圈的内部；
步骤A42、将一同心度调整工具的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴，调整所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴的同心度；
步骤A43、将若干固定部件10分布设置在所述第一坩埚和所述感应线圈之间；所述固定部件10与所述隔热部件垂直连接，并重复步骤A42，调整所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴的同心度。
优选地，在所述步骤A5中，所述导液部件包括第一中空管和第二中空管，包括：
步骤A51、将所述第二中空管的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置，所述第二中空管的第一端露出于所述喷嘴设置；
步骤A52、将所述第一中空管的第一端嵌套设置在所述第二中空管的外部并依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚和所述隔热部件，所述第一中空管的第二端与所述第二坩埚过盈配合。
优选地，在所述步骤A6中，包括：
步骤A61、将所述塞杆的第一端放置与所述导液部件的第二端，并旋转所述塞杆，待所述塞杆的第一端出现带有所述导液部件的颜色的条带时停止；
步骤A62、将所述夹持部件与所述塞杆的第二端进行连接。
进一步地，在所述步骤A52中，还包括：
步骤A521、将所述第二填充层涂覆于所述第一中空管第二端前；
步骤A522、将所述第一中空管的第一端嵌套设置在所述第二中空管的外部并依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚和所述隔热部件，所述第一中空管的第二端与所述第二坩埚过盈配合；
再提供一种气雾化制粉的方法，使用如上所述的气雾化制粉装置，包括以下步骤：
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为预设真空度时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送惰性气体，待所述气雾化制粉设备的内部压力为预设压力时，停止输送惰性气体；
步骤B3、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的材料进行第一加热；
步骤B4、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第二加热；
步骤B5、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第三加热；
步骤B6、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第四加热；
步骤B7、将所述塞杆提起，使所述第二坩埚内的所述材料由所述导液部件的第二端流向所述导液部件的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件的第一端流出时，通过所述喷嘴对所述材料进行气雾化制粉操作。
进一步地，所述第一加热用于烘干所述第二坩埚内部的水分，防止直接快速加热，所述第二坩埚升温太快引发炸裂。
进一步地，所述第二加热用于将所述第二坩埚的所述材料的温度快速升至其熔点。
进一步地，所述第三加热用于将所述第二坩埚的所述材料熔液的温度升至其熔液过热度。
进一步地，所述第四加热用于通过电磁搅拌桨所述第二坩埚的所述材料熔液整体搅拌至同一温度。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的气雾化制粉装置及装配方法简单有效，其中，坩埚均为“圆弧”型，相比“圆筒”型坩埚，第二坩埚可保证更多的液体流进导液管去雾化制粉，减少合金浪费，第一坩埚可在同样容积下减少坩埚重量，更便于移动坩埚；采用废旧塞杆作为固定部件简单易行、废物利用，同时其刚玉材质可耐高温，且其内部中空可减少热量向外传递；填充层采用3-5mm镁砂填充简单易行，除了可以支撑固定第二坩埚作用外，还可以通过缝隙缓解在加热过程中因坩埚膨胀系数不同导致变形不同；同心度调整工具的使用简单易行，可快速完成装配过程中的对中问题；通过第一中空管和第二中空管结合的方式，此导液部件结构可精确控制“伸出长度”，同时还能解决导液部件与第二坩埚之间“漏液”问题，减少第二填充层涂覆工作量；通过塞杆与导液部件旋转摩擦出“带有导液部件的颜色的条带”可避免如塞杆第一端不规格导致的塞杆与导液部件贴合不紧，致使合金熔液堵塞导液部件；通过夹持部件的弹性元件设计可量化施压给塞杆的压力，进一步保证塞杆与导液部件的贴合程度；通过夹持部件的限位元件设计，可保证直接提拉塞杆，避免提拉塞杆时打滑。
同时基于制粉方法，可快速完成相应制粉实验，其中真空获得系统步骤可有效延长真空泵的寿命；惰性气体的充气控制可避免充气太快损伤真空计的灵敏度；电源功率的控制可保证坩埚安全的情况下，提高生产效率；关键气雾化制粉工艺参数可用于其他新材料的气雾化制粉；
附图说明
图1为本发明的一个示意性实施例的装配示意图。
图2为本发明的一个示意性实施例中导液部件的装配示意图。
图3为本发明的一个示意性实施例中夹持部件的装配示意图。
图4为本发明的一个示意性实施例中固定部件的装配示意图。
图5为本发明的一个示意性实施例中母材合金的散料填充加装示意图。
图6为本发明的一个示意性实施例中母材合金的整料填充加装示意图。
其中，附图标记为：1-第一坩埚，2-第二坩埚，3-感应线圈，4-隔热部件，5-喷嘴，6-导液部件，7-塞杆，8-温度检测部件，9-夹持部件，61-第一中空管，62-第二中空管，91-弹性元件，92-限位元件，10-固定部件，11-母材合金。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本发明的一个示意性实施例，如图1所示，提供一种气雾化制粉装置，安装于一气雾化制粉设备，包括：
第一坩埚1，用于防止合金熔液向外流出损伤设备；
第二坩埚2，所述第二坩埚2设置在所述第一坩埚1的内部，所述第一坩埚1和第二坩埚2之间设置有填充层，用于合金熔炼的盛装；
感应线圈3，所述感应线圈套3设在所述第一坩埚1的外部，利用电磁感应原理加热并熔化所述第二坩埚2内装的合金；
隔热部件4，所述隔热部件4设置在所述第一坩埚1的底部，用于支撑并找平所述第一坩埚1，同时可以减少其上端的热量传递给下端；
喷嘴5，所述喷嘴5设置在所述隔热部件4的下部，用于对合金熔液进行粉碎；
导液部件6，所述导液部件6的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置，所述导液部件6的第二端与所述第二坩埚2过盈配合，用于将所述第二坩埚2中熔炼完毕的合金熔液引流到所述喷嘴5处；
塞杆7，所述塞杆7为中空结构，所述塞杆7的第一端与所述导液部件6的第二端接触，用于顶住所述导液部件6，通过其上升或下降控制合金液流进入所述导液部件6；
温度检测部件8，所述温度检测部件8设置在所述塞杆7的内部，用于监测合金熔液温度；
夹持部件9，所述夹持部件9与所述塞杆7的第二端连接，用于连接所述塞杆7和其上的传统装置，以保证所述塞杆7能够在竖直方向上移动，并传递压力至所述塞杆7，以保证顶住所述塞杆7。
如图2所示，所述导液部件6包括：
第一中空管61，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合；
第二中空管62，所述第一中空管61嵌套所述第二中空管62设置，所述第二中空管62与所述第一中空管61共轴设置。
优选地，所述第一中空管61嵌套所述第二中空管62的第二端设置。
如图3所示，所述夹持部件9包括：
第一夹持元件；
第二夹持元件，所述第二夹持元件设置在所述第一夹持元件的下方；
若干弹性元件91，所述第一夹持元件和所述第二夹持元件通过若干所述弹性元件91连接；
若干限位元件92，所述第二夹持元件通过若干所述限位元件92与所述塞杆7的第二端连接。
优选地，还包括：
若干固定部件10，若干所述固定部件10分布设置在所述第一坩埚1和所述感应线圈3之间；所述固定部件10与所述隔热部件4垂直连接。
进一步地，所述填充层为镁砂，其粒径为3-5mm。
进一步地，所述固定部件10为废旧刚玉塞杆。
进一步地，还包括：
所述第二坩埚2和所述第一中空管61第二端之间设置有第二填充层。
进一步地，所述第二填充层为镁砂和水玻璃的混合物；
其中，所述镁砂的粒径小于200μm；
其中，以体积百分比计，所述镁砂:所述水玻璃为2:1。
还提供一种如上所述的气雾化制粉装置的装配方法，包括以下步骤：
步骤A1、将所述喷嘴5、所述隔热部件4和所述感应线圈3依次安装在气雾化制粉设备的预设接口处；
步骤A2、将所述第二坩埚2放置于所述第一坩埚1的内部；
步骤A3、将所述填充层填充于所述第一坩埚1和所述第二坩埚2之间；
步骤A4、将装有所述第二坩埚2和所述填充层的所述第一坩埚1放置在所述隔热部件4上，并位于所述感应线圈3的内部；
步骤A5、将所述导液部件6的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置；
步骤A6、将所述塞杆7的第一端顶住所述导液部件6的第二端设置；
步骤A7、将所述温度检测部件8安装在所述塞杆7的内部。
优选地，在所述步骤A4中，包括：
步骤A41、将装有所述第二坩埚2和所述填充层的所述第一坩埚1放置在所述隔热部件4上，并位于所述感应线圈3的内部；
步骤A42、将一同心度调整工具的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5，调整所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5的同心度；
步骤A43、将若干固定部件10分布设置在所述第一坩埚1和所述感应线圈3之间；所述固定部件10与所述隔热部件4垂直连接，并重复步骤A42，调整所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5的同心度。
优选地，在所述步骤A5中，所述导液部件6包括第一中空管61和第二中空管62，包括：
步骤A51、将所述第二中空管62的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置，所述第二中空管62的第一端露出于所述喷嘴5设置；
步骤A52、将所述第一中空管61的第一端嵌套设置在所述第二中空管62的外部并依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1和所述隔热部件4，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合。
优选地，在所述步骤A6中，包括：
步骤A61、将所述塞杆7的第一端放置与所述导液部件6的第二端，并旋转所述塞杆7，待所述塞杆7的第一端出现带有所述导液部件6的颜色的条带时停止；
步骤A62、将所述夹持部件9与所述塞杆7的第二端进行连接。
进一步地，在所述步骤A52中，还包括：
步骤A521、将所述第二填充层涂覆于所述第一中空管61第二端前；
步骤A522、将所述第一中空管61的第一端嵌套设置在所述第二中空管62的外部并依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1和所述隔热部件4，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合；
再提供一种气雾化制粉的方法，使用如上所述的气雾化制粉装置，包括以下步骤：
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为预设真空度时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送惰性气体，待所述气雾化制粉设备的内部压力为预设压力时，停止输送惰性气体；
步骤B3、通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的材料进行第一加热；
步骤B4、通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第二加热；
步骤B5、通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第三加热；
步骤B6、通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第四加热；
步骤B7、将所述塞杆7提起，使所述第二坩埚2内的所述材料由所述导液部件6的第二端流向所述导液部件6的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件6的第一端流出时，通过所述喷嘴5对所述材料进行气雾化制粉操作。
进一步地，所述第一加热用于烘干所述第二坩埚2内部的水分，防止直接快速加热，所述第二坩埚2升温太快引发炸裂。
进一步地，所述第二加热用于将所述第二坩埚2的所述材料的温度快速升至其熔点。
进一步地，所述第三加热用于将所述第二坩埚2的所述材料熔液的温度升至其熔液过热度。
进一步地，所述第四加热用于通过电磁搅拌桨所述第二坩埚2的所述材料熔液整体搅拌至同一温度。
本实施例的气雾化制粉装置及装配方法简单有效，其中，坩埚均为“圆弧”型，相比“圆筒”型坩埚，第二坩埚可保证更多的液体流进导液管去雾化制粉，减少合金浪费，第一坩埚可在同样容积下减少坩埚重量，更便于移动坩埚；采用废旧塞杆作为固定部件简单易行、废物利用，同时其刚玉材质可耐高温，且其内部中空可减少热量向外传递；填充层采用3-5mm镁砂填充简单易行，除了可以支撑固定第二坩埚作用外，还可以通过缝隙缓解在加热过程中因坩埚膨胀系数不同导致变形不同；同心度调整工具的使用简单易行，可快速完成装配过程中的对中问题；通过第一中空管和第二中空管结合的方式，此导液部件结构可精确控制“伸出长度”，同时还能解决导液部件与第二坩埚之间“漏液”问题，减少第二填充层涂覆工作量；通过塞杆与导液部件旋转摩擦出“带有导液部件的颜色的条带”可避免如塞杆第一端不规格导致的塞杆与导液部件贴合不紧，致使合金熔液堵塞导液部件；通过夹持部件的弹性元件设计可量化施压给塞杆的压力，进一步保证塞杆与导液部件的贴合程度；通过夹持部件的限位元件设计，可保证直接提拉塞杆，避免提拉塞杆时打滑。
同时基于制粉方法，可快速完成相应制粉实验，其中真空获得系统步骤可有效延长真空泵的寿命；惰性气体的充气控制可避免充气太快损伤真空计的灵敏度；电源功率的控制可保证坩埚安全的情况下，提高生产效率；关键气雾化制粉工艺参数可用于其他新材料的气雾化制粉；
实施例2
本发明的一个具体实施例，提供一种气雾化制粉装置，安装于一气雾化制粉设备，包括：
第一坩埚1，用于防止合金熔液向外流出损伤设备；
第二坩埚2，所述第二坩埚2设置在所述第一坩埚1的内部，所述第一坩埚1和第二坩埚2之间设置有填充层，用于合金熔炼的盛装；
感应线圈3，所述感应线圈套3设在所述第一坩埚1的外部，利用电磁感应原理加热并熔化所述第二坩埚2内装的合金；
隔热部件4，所述隔热部件4设置在所述第一坩埚1的底部，用于支撑并找平所述第一坩埚1，同时可以减少其上端的热量传递给下端；
喷嘴5，所述喷嘴5设置在所述隔热部件4的下部，用于对合金熔液进行粉碎；
导液部件6，所述导液部件6的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置，所述导液部件6的第二端与所述第二坩埚2过盈配合，用于将所述第二坩埚2中熔炼完毕的合金熔液引流到所述喷嘴5处；
塞杆7，所述塞杆7为中空结构，所述塞杆7的第一端与所述导液部件6的第二端接触，用于顶住所述导液部件6，通过其上升或下降控制合金液流进入所述导液部件6；
温度检测部件8，所述温度检测部件8设置在所述塞杆7的内部，用于监测合金熔液温度；
夹持部件9，所述夹持部件9与所述塞杆7的第二端连接，用于连接所述塞杆7和其上的传统装置，以保证所述塞杆7能够在竖直方向上移动，并传递压力至所述塞杆7，以保证顶住所述塞杆7。
优选地，所述导液部件6包括：
第一中空管61，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合；
第二中空管62，所述第一中空管61嵌套所述第二中空管62设置，所述第二中空管62与所述第一中空管61共轴设置。
优选地，所述第一中空管61嵌套所述第二中空管62的第二端设置。
优选地，所述夹持部件9包括：
第一夹持元件；
第二夹持元件，所述第二夹持元件设置在所述第一夹持元件的下方；
若干弹性元件91，所述第一夹持元件和所述第二夹持元件通过若干所述弹性元件91连接；
若干限位元件92，所述第二夹持元件通过若干所述限位元件92与所述塞杆7的第二端连接。
优选地，还包括：
若干固定部件10，若干所述固定部件10分布设置在所述第一坩埚1和所述感应线圈3之间；所述固定部件10与所述隔热部件4垂直连接。
进一步地，所述填充层为镁砂，其粒径为3-5mm。
进一步地，所述固定部件10为废旧刚玉塞杆。
进一步地，还包括：
所述第二坩埚2和所述第一中空管61第二端之间设置有第二填充层。
进一步地，所述第二填充层为镁砂和水玻璃的混合物；
其中，所述镁砂的粒径小于200μm；
其中，以体积百分比计，所述镁砂:所述水玻璃为2:1。
更进一步地，所述第一坩埚1为“圆弧”型规格，且为氧化铝材质。
更进一步地，所述第二坩埚2为“圆弧”型规格，且为镁铝结晶石材质。
更进一步地，所述感应线圈3为T1紫铜材质。
更进一步地，所述隔热部件4为水泥板。
更进一步地，所述导液部件6为氮化硼材质。
更进一步地，所述塞杆7为刚玉材质。
更进一步地，温度检测部件为铼钨材质。
更进一步地，其他金属部件为不锈钢材质。
还提供一种如上所述的气雾化制粉装置的装配方法，包括以下步骤：
步骤A1、将所述喷嘴5、所述隔热部件4和所述感应线圈3依次安装在气雾化制粉设备的预设接口处；
步骤A2、将所述第二坩埚2放置于所述第一坩埚1的内部；
步骤A3、将所述填充层填充于所述第一坩埚1和所述第二坩埚2之间；
步骤A4、将装有所述第二坩埚2和所述填充层的所述第一坩埚1放置在所述隔热部件4上，并位于所述感应线圈3的内部；
步骤A5、将所述导液部件6的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置；
步骤A6、将所述塞杆7的第一端顶住所述导液部件6的第二端设置；
步骤A7、将所述温度检测部件8安装在所述塞杆7的内部。
优选地，在所述步骤A4中，包括：
步骤A41、将装有所述第二坩埚2和所述填充层的所述第一坩埚1放置在所述隔热部件4上，并位于所述感应线圈3的内部；
步骤A42、将一同心度调整工具的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5，调整所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5的同心度；
步骤A43、将若干固定部件10分布设置在所述第一坩埚1和所述感应线圈3之间；所述固定部件10与所述隔热部件4垂直连接，并重复步骤A42，调整所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5的同心度。
优选地，在所述步骤A5中，所述导液部件6包括第一中空管61和第二中空管62，包括：
步骤A51、将所述第二中空管62的第一端依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1、所述隔热部件4和所述喷嘴5设置，所述第二中空管62的第一端露出于所述喷嘴5设置；
步骤A52、将所述第一中空管61的第一端嵌套设置在所述第二中空管62的外部并依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1和所述隔热部件4，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合。
优选地，在所述步骤A6中，包括：
步骤A61、将所述塞杆7的第一端放置与所述导液部件6的第二端，并旋转所述塞杆7，待所述塞杆7的第一端出现带有所述导液部件6的颜色的条带时停止；
步骤A62、将所述夹持部件9与所述塞杆7的第二端进行连接。
进一步地，在所述步骤A52中，还包括：
步骤A521、将所述第二填充层涂覆于所述第一中空管61第二端前；
步骤A522、将所述第一中空管61的第一端嵌套设置在所述第二中空管62的外部并依次贯穿所述第二坩埚2、所述第一坩埚1和所述隔热部件4，所述第一中空管61的第二端与所述第二坩埚2过盈配合；
再提供一种气雾化制粉的方法，使用如上所述的气雾化制粉装置，包括以下步骤：
步骤B0、将
Figure GDA0003905951720000151
的304L不锈钢母材数段，总重量10kg放入第二坩埚2内，关闭所述气雾化制粉设备；
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为0.34Pa时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送氮气，控制充气气压为2MPa，待所述气雾化制粉设备的内部压力为微正压0.01MPa时，停止输送氮气；
步骤B3、打开IGBT电源，在10kw的加热功率下，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第一加热15min，温度升至500℃；
步骤B4、将加热功率升至40kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第二加热至大约1400℃，观察到合金开始熔化且温度出现下降现象；
步骤B5、将加热功率提高至50kw，保证尽快通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第三加热至1650℃；
步骤B6、将加热功率回调至38kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第四加热2min；
步骤B7、打开引风机，将所述塞杆7提起，使所述第二坩埚2内的所述材料由所述导液部件6的第二端流向所述导液部件6的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件6的第一端流出时，打开尾排阀门，通入6MPa的氮气，由所述喷嘴5对所述材料进行气雾化制粉操作。
最终通过本实施例，10kg的304L不锈钢母材制备出9.8kg的粉体，其中可适用于金属3D打印的粉体为4.8kg(粒度段在15-53μm)，占比达48％；
实施例3
本发明的一个具体实施例，其气雾化制粉装置与装配方法与实施2大致相同，区别仅在于：
所述第二坩埚2为“圆弧”型规格，且为氧化镁材质。
再提供一种气雾化制粉的方法，使用如上所述的气雾化制粉装置，包括以下步骤：
步骤B0、将
Figure GDA0003905951720000161
的GH3536高温合金母材数段，总重量5kg放入第二坩埚2内，关闭所述气雾化制粉设备；
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为0.78Pa时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送氩气，控制充气气压为1.5MPa，待所述气雾化制粉设备的内部压力为微正压0.015MPa时，停止输送氩气；
步骤B3、打开IGBT电源，在10kw的加热功率下，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第一加热15min，温度升至400℃；
步骤B4、将加热功率升至40kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第二加热至大约1300℃，观察到合金开始熔化且温度出现下降现象；
步骤B5、将加热功率提高至45kw，保证尽快通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第三加热至1550℃；
步骤B6、将加热功率回调至35kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第四加热1.5min；
步骤B7、打开引风机，将所述塞杆7提起，使所述第二坩埚2内的所述材料由所述导液部件6的第二端流向所述导液部件6的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件6的第一端流出时，打开尾排阀门，通入7MPa的氩气，由所述喷嘴5对所述材料进行气雾化制粉操作。
最终通过本实施例，5kg的GH3536高温合金制备出4.9kg的粉体，其中可适用于金属3D打印的粉体为2.6kg(粒度段在15-53μm)，占比达52％；
实施例4
本发明的一个具体实施例，其气雾化制粉装置与装配方法与实施2大致相同，区别仅在于：
所述第二坩埚2为“圆弧”型规格，且为氧化镁材质。
再提供一种气雾化制粉的方法，使用如上所述的气雾化制粉装置，包括以下步骤：
步骤B0、将
Figure GDA0003905951720000171
的GH4169高温合金母材数段，总重量8kg放入第二坩埚2内，关闭所述气雾化制粉设备；
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为0.21Pa时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送氩气，控制充气气压为1.7MPa，待所述气雾化制粉设备的内部压力为微正压0.02MPa时，停止输送氩气；
步骤B3、打开IGBT电源，在10kw的加热功率下，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第一加热15min，温度升至440℃；
步骤B4、将加热功率升至40kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第二加热至大约1300℃，观察到合金开始熔化且温度出现下降现象；
步骤B5、将加热功率提高至45kw，保证尽快通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第三加热至1550℃；
步骤B6、将加热功率回调至35kw，通过所述感应线圈3对所述第二坩埚2内的所述材料进行第四加热2min；
步骤B7、打开引风机，将所述塞杆7提起，使所述第二坩埚2内的所述材料由所述导液部件6的第二端流向所述导液部件6的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件6的第一端流出时，打开尾排阀门，通入7MPa的氩气，由所述喷嘴5对所述材料进行气雾化制粉操作。
最终通过本实施例，8kg的GH4169高温合金制备出7.9kg的粉体，其中可适用于金属3D打印的粉体为4.2kg(粒度段在15-53μm)，占比达52.5％；
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气雾化制粉装置，安装于一气雾化制粉设备，其特征在于，包括：
第一坩埚，用于防止合金熔液向外流出损伤设备；
第二坩埚，所述第二坩埚设置在所述第一坩埚的内部，所述第一坩埚和第二坩埚之间设置有填充层，所述填充层为镁砂，其中坩埚均为“圆弧”型；
感应线圈，所述感应线圈套设在所述第一坩埚的外部；
隔热部件，所述隔热部件设置在所述第一坩埚的底部；
喷嘴，所述喷嘴设置在所述隔热部件的下部；
导液部件，所述导液部件的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置，所述导液部件的第二端与所述第二坩埚过盈配合；
塞杆，所述塞杆为中空结构，所述塞杆的第一端与所述导液部件的第二端接触；
温度检测部件，所述温度检测部件设置在所述塞杆的内部；
夹持部件，所述夹持部件与所述塞杆的第二端连接；
所述导液部件包括：
第一中空管，所述第一中空管的第二端与所述第二坩埚过盈配合；
第二中空管，所述第一中空管的第一端嵌套所述第二中空管的第二端设置，所述第二中空管与所述第一中空管共轴设置，所述第一中空管的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚和所述隔热部件；所述第二中空管的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴，所述第二中空管的第一端露出于所述喷嘴设置；所述第二坩埚和所述第一中空管第二端之间设置有第二填充层，所述第二填充层涂覆于所述第一中空管第二端前，所述第二填充层为镁砂和水玻璃的混合物。
2.根据权利要求1所述的气雾化制粉装置，其特征在于，所述夹持部件包括：
第一夹持元件；
第二夹持元件，所述第二夹持元件设置在所述第一夹持元件的下方；
若干弹性元件，所述第一夹持元件和所述第二夹持元件通过若干所述弹性元件连接；
若干限位元件，所述第二夹持元件通过若干所述限位元件与所述塞杆的第二端连接。
3.根据权利要求1所述的气雾化制粉装置，其特征在于，还包括：
若干固定部件，若干所述固定部件分布设置在所述第一坩埚和所述感应线圈之间；所述固定部件与所述隔热部件垂直连接。
4.一种如权利要求1～3任一所述的气雾化制粉装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1、将所述喷嘴、所述隔热部件和所述感应线圈依次安装在气雾化制粉设备的预设接口处；
步骤A2、将所述第二坩埚放置于所述第一坩埚的内部；
步骤A3、将所述填充层填充于所述第一坩埚和所述第二坩埚之间；
步骤A4、将装有所述第二坩埚和所述填充层的所述第一坩埚放置在所述隔热部件上，并位于所述感应线圈的内部；
步骤A5、将所述导液部件的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置；
步骤A6、将所述塞杆的第一端顶住所述导液部件的第二端设置；
步骤A7、将所述温度检测部件安装在所述塞杆的内部。
5.根据权利要求4所述的气雾化制粉装置的装配方法，其特征在于，在所述步骤A4中，包括：
步骤A41、将装有所述第二坩埚和所述填充层的所述第一坩埚放置在所述隔热部件上，并位于所述感应线圈的内部；
步骤A42、将一同心度调整工具的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴，调整所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴的同心度；
步骤A43、将若干固定部件分布设置在所述第一坩埚和所述感应线圈之间；所述固定部件与所述隔热部件垂直连接，并重复步骤A42，调整所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴的同心度。
6.根据权利要求4所述的气雾化制粉装置的装配方法，其特征在于，在所述步骤A5中，所述导液部件包括第一中空管和第二中空管，包括：
步骤A51、将所述第二中空管的第一端依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚、所述隔热部件和所述喷嘴设置，所述第二中空管的第一端露出于所述喷嘴设置；
步骤A52、将所述第一中空管的第一端嵌套设置在所述第二中空管的外部并依次贯穿所述第二坩埚、所述第一坩埚和所述隔热部件，所述第一中空管的第二端与所述第二坩埚过盈配合。
7.根据权利要求4所述的气雾化制粉装置的装配方法，其特征在于，在所述步骤A6中，包括：
步骤A61、将所述塞杆的第一端放置与所述导液部件的第二端，并旋转所述塞杆，待所述塞杆的第一端出现带有所述导液部件的颜色的条带时停止；
步骤A62、将所述夹持部件与所述塞杆的第二端进行连接。
8.一种气雾化制粉的方法，使用如权利要求1-3任一所述的气雾化制粉装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤B1、对所述气雾化制粉设备进行抽真空操作，待所述气雾化制粉设备的内部真空度为预设真空度时，停止抽真空操作；
步骤B2、向抽真空后的所述气雾化制粉设备输送惰性气体，待所述气雾化制粉设备的内部压力为预设压力时，停止输送惰性气体；
步骤B3、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的材料进行第一加热；
步骤B4、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第二加热；
步骤B5、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第三加热；
步骤B6、通过所述感应线圈对所述第二坩埚内的所述材料进行第四加热；
步骤B7、将所述塞杆提起，使所述第二坩埚内的所述材料由所述导液部件的第二端流向所述导液部件的第一端；
步骤B8、当所述材料由所述导液部件的第一端流出时，通过所述喷嘴对所述材料进行气雾化制粉操作。
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