RU2722317C1 - Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys - Google Patents

Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2722317C1
RU2722317C1 RU2019125107A RU2019125107A RU2722317C1 RU 2722317 C1 RU2722317 C1 RU 2722317C1 RU 2019125107 A RU2019125107 A RU 2019125107A RU 2019125107 A RU2019125107 A RU 2019125107A RU 2722317 C1 RU2722317 C1 RU 2722317C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
workpiece
annular nozzle
powder
plasmatron
Prior art date
Application number
RU2019125107A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Старовойтенко
Алексей Михайлович Казберович
Марина Валерьевна Зенина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС")
Priority to RU2019125107A priority Critical patent/RU2722317C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722317C1 publication Critical patent/RU2722317C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/10—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, to production of spherical powders from metals and alloys intended for further processing by additive techniques or hot isostatic pressing into finished products. Centrifugal jet-plasma method for production of powders of metals and alloys includes melting of rotating cylindrical billet by plasma flow from plasmatron, wherein plasma flow in form of radial jets formed by approaching plasmatron to billet, accelerating to the rate at which their dynamic pressure force acting on the melt along the billet end is commensurate with the centrifugal force, and formation of particles of required size is provided by varying the ratio of these forces by changing the rotation speed of the workpiece and the geometry of the annular nozzle, respectively.
EFFECT: technical result of invention is reduction of required rotation speed of workpiece with preservation of result by operating fine particles of powder and elimination of separation in mass of obtained particles of powder.
3 cl, 1 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, к области производства сферических порошков из металлов и сплавов, предназначенных для дальнейшей переработки методами аддитивных технологий или горячего изостатического прессования в изделия. The invention relates to metallurgy, to the field of production of spherical powders of metals and alloys intended for further processing by the methods of additive technologies or hot isostatic pressing into products.

Известен способ центробежного получения металлических порошков, раскрытый в патенте РФ № 2468891, опубликованном от 18.11.2011 г. Порошок получают путем плазменной плавки и центробежного распыления при оплавлении торца вращающейся цилиндрической заготовки струей плазмы от плазмотрона, который устанавливают с эксцентриситетом относительно оси заготовки для полного равномерного нагрева и оплавления плоскости ее торца. Способ позволяет получать, в том числе и мелкодисперсные порошки за счет высокой частоты вращения заготовки. Однако, вследствие разрушения под действием центробежной силы кромки торца заготовки, могут образовываться крупные нерасплавленные частицы – отрывы, которые вовлекаются в массу порошка, загрязняя ее и снижая выход годного товарного материала.A known method of centrifugal production of metal powders, disclosed in RF patent No. 2468891, published on 11/18/2011. The powder is obtained by plasma melting and centrifugal spraying when reflowing the end of a rotating cylindrical workpiece by a plasma jet from a plasma torch, which is set with eccentricity relative to the workpiece axis for complete uniform heating and melting the plane of its end. The method allows to obtain, including fine powders due to the high rotation speed of the workpiece. However, due to the destruction by the centrifugal force of the edge of the end face of the workpiece, large non-molten particles can form - tears that are involved in the powder mass, contaminating it and reducing the yield of marketable material.

Известен так же способ получения порошков из титановых сплавов, раскрытый в патенте РФ № 2478022, опубликованном от 07.11.2011 г., являющийся наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков. Способ включает расплавление торца цилиндрической вращающейся заготовки потоком плазмы в среде инертного газа с образованием мелкодисперсных частиц расплава, слетающих с периметра торца, которые охлаждаются и затвердевают в полете. Для интенсификации охлаждения частиц и предотвращения схватывания их друг с другом с образованием конгломератов, а также дополнительного охлаждения и снижения опасности разрушения перегретой кромки заготовки с образованием отрывов, предложено дополнительно вводить газ в пространство камеры распыления. There is also known a method for producing powders from titanium alloys, disclosed in the patent of the Russian Federation No. 2478022, published on 11/07/2011, which is the closest to the claimed invention in terms of essential features. The method includes melting the end face of a cylindrical rotating billet with a plasma stream in an inert gas medium with the formation of fine particles of the melt flying from the perimeter of the end face, which are cooled and harden in flight. In order to intensify the cooling of particles and prevent their coagulation with each other with the formation of conglomerates, as well as additional cooling and reduce the risk of destruction of the overheated edge of the workpiece with the formation of gaps, it is proposed to introduce additional gas into the space of the spray chamber.

Введение дополнительного охлаждения в камеру распыления, не избавляет полностью процесс от возможности образования отрывов из-за высокой частоты вращения заготовки и разрушения кромки под действием центробежной силы.The introduction of additional cooling into the spraying chamber does not completely eliminate the possibility of formation of gaps due to the high rotation frequency of the workpiece and the destruction of the edge under the action of centrifugal force.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является снижение необходимой частоты вращения заготовки при сохранении результата по наработке мелкодисперсных фракций порошка и устранение отрывов в массе получаемых частиц порошка.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to reduce the required rotation speed of the workpiece while maintaining the result on the production of fine powder fractions and eliminating gaps in the mass of the obtained powder particles.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе, включающем плавление вращающейся цилиндрической заготовки плазменным потоком от плазмотрона с образованием движущейся под действием центробежной силы пленки расплава на ее торце и распадающейся на отдельные капли на периферии торца с последующим их охлаждением и затвердеванием в полете в защитной газовой атмосфере, плазменный поток в виде радиальных струй, сформированных за счет приближения плазмотрона к заготовке с образованием кольцевого сопла между их торцами разгоняют до скорости, при которой сила их динамического давления, действующая на расплав по периметру торца заготовки, становится соизмеримой с центробежной силой, а формирование частиц требуемого размера обеспечивают варьированием соотношения этих сил за счет изменения частоты вращения заготовки и геометрии кольцевого сопла.The specified technical result is achieved due to the fact that in a method involving melting a rotating cylindrical billet with a plasma stream from a plasma torch with the formation of a melt film moving under the action of centrifugal force at its end and disintegrating into individual drops on the periphery of the end with their subsequent cooling and solidification in flight protective gas atmosphere, a plasma stream in the form of radial jets formed by approaching the plasma torch to the workpiece with the formation of an annular nozzle between their ends is accelerated to a speed at which the force of their dynamic pressure acting on the melt along the perimeter of the end face of the workpiece becomes comparable with centrifugal force, and the formation of particles of the required size is provided by varying the ratio of these forces due to a change in the rotation frequency of the workpiece and the geometry of the annular nozzle.

Кроме того, кольцевое сопло формируют и поддерживают с фиксированным зазором между заготовкой и плазмотроном, установленных соосно, за счет регулирования скорости подачи заготовки к плазмотрону посредством управляющего сигнала, пропорционального разности статических давлений перед и после кольцевого сопла, при сохранении стабильного расхода потока плазмы и мощности плазмотрона, а поток плазмы формируют из плазмообразующего газа, с высокой удельной плотностью, при его массовом расходе, отнесенном к производительности по распыленному порошку составляющему 0,5 – 2,0 кг газа/кг порошка, причем высокую удельную плотность плазмообразующего газа обеспечивают в том числе, и за счет повышения статического давления.In addition, the annular nozzle is formed and supported with a fixed gap between the workpiece and the plasmatron mounted coaxially by controlling the feed rate of the workpiece to the plasmatron by means of a control signal proportional to the difference in static pressures before and after the annular nozzle, while maintaining a stable plasma flow rate and plasma torch power and the plasma flow is formed from a plasma-forming gas with a high specific density at its mass flow rate, related to the sprayed powder productivity of 0.5 - 2.0 kg of gas / kg of powder, moreover, a high specific density of the plasma-forming gas is provided, including, and by increasing the static pressure.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что плазменный поток в виде радиальных струй, сформированных приближением плазмотрона к заготовке с образованием кольцевого сопла между их торцами разгоняют до скорости при которой сила их динамического давления, действующая на расплав по периметру торца заготовки, становится соизмеримой с центробежной силой, а формирование частиц требуемого размера обеспечивают варьированием соотношения этих сил за счет изменения частоты вращения заготовки и геометрии кольцевого сопла соответственно. Кроме того, кольцевое сопло формируют и поддерживают с фиксированным зазором между заготовкой и плазмотроном, установленных соосно, за счет регулирования скорости подачи заготовки к плазмотрону посредством управляющего сигнала, пропорционального разности статических давлений перед и после кольцевого сопла, при сохранении стабильного расхода потока плазмы и мощности плазмотрона, а поток плазмы формируют из плазмообразующего газа с высокой удельной плотностью, при его массовом расходе, отнесенном к производительности по распыленному порошку, составляющему 0,5 – 2,0 кг газа/кг порошка, причем высокую удельную плотность плазмообразующего газа обеспечивают в том числе и за счет повышения статического давления.The proposed method differs from the prototype in that the plasma stream in the form of radial jets formed by approaching the plasma torch to the workpiece with the formation of an annular nozzle between their ends is accelerated to a speed at which the dynamic pressure force acting on the melt along the perimeter of the workpiece end face becomes comparable with centrifugal force and the formation of particles of the required size is provided by varying the ratio of these forces due to changes in the rotation frequency of the workpiece and the geometry of the annular nozzle, respectively. In addition, the annular nozzle is formed and supported with a fixed gap between the workpiece and the plasmatron mounted coaxially by controlling the feed rate of the workpiece to the plasmatron by means of a control signal proportional to the difference in static pressures before and after the annular nozzle, while maintaining a stable plasma flow rate and plasma torch power and the plasma flow is formed from a plasma-forming gas with a high specific density, at its mass flow rate, related to the sprayed powder productivity of 0.5 - 2.0 kg of gas / kg of powder, and a high specific density of the plasma-forming gas is provided including by increasing the static pressure.

Эффект существенного снижения частоты вращения заготовки при получении мелкодисперсных фракций порошка в предлагаемом способе достигается за счет введения в механизм распыления пленки расплава на торце вращающейся заготовки фактора силового воздействия струй плазменного потока на процесс распада пленки расплава.The effect of a significant reduction in the rotation speed of the workpiece when obtaining fine powder fractions in the proposed method is achieved by introducing into the spraying mechanism of the melt film at the end of the rotating workpiece the factor of the force action of the plasma stream jets on the process of melt film decomposition.

В известном способе центробежного распыления данный фактор не работает, поскольку поток плазмы в нем используется только как источник нагрева и плавления, а его динамическое воздействие на пленку расплава весьма мало и не оказывает какой либо значимой роли.In the known centrifugal spraying method, this factor does not work, since the plasma flow in it is used only as a source of heating and melting, and its dynamic effect on the melt film is very small and does not have any significant role.

Механизм формирования размера частиц при распаде пленки расплава здесь обусловлен исключительно центробежной силой, величина которой пропорциональна частоте вращения заготовки и требует соответственно высоких оборотов вращения заготовки для выхода на мелкодисперсные фракции порошка.The mechanism of particle size formation during the decomposition of the melt film here is determined solely by centrifugal force, the magnitude of which is proportional to the workpiece rotation frequency and requires correspondingly high workpiece rotation speeds in order to reach finely divided powder fractions.

В предлагаемом способе фактор силового воздействия струй вводится в механизм распыления за счет того, что плазменный поток в виде радиальных струй, сформированных приближением плазмотрона к заготовке с образованием кольцевого сопла между их торцами, разгоняют до скорости, при которой сила их динамического давления, действующая на расплав по периметру торца заготовки, становится соизмеримой с центробежной силой, а формирование частиц требуемого размера обеспечивают варьированием соотношения этих сил за счет изменения частоты вращения заготовки и геометрии кольцевого сопла. In the proposed method, the force impact factor of the jets is introduced into the spraying mechanism due to the fact that the plasma stream in the form of radial jets formed by approaching the plasma torch to the workpiece with the formation of an annular nozzle between their ends is accelerated to a speed at which the force of their dynamic pressure acting on the melt along the perimeter of the end face of the workpiece, it becomes comparable with the centrifugal force, and the formation of particles of the required size is provided by varying the ratio of these forces due to changes in the speed of the workpiece and the geometry of the annular nozzle.

Кроме того, кольцевое сопло формируют и поддерживают с фиксированным зазором между заготовкой и плазмотроном, установленных соосно, за счет регулирования скорости подачи заготовки к плазмотрону посредством управляющего сигнала, пропорционального разности статических давлений перед и после кольцевого сопла, при сохранении стабильного расхода потока плазмы и мощности плазмотрона, а поток плазмы формируют из плазмообразующего газа с высокой удельной плотностью, при его массовом расходе, отнесенном к производительности по распыленному порошку, составляющему 0,5 – 2,0 кг газа/кг порошка, причем высокую удельную плотность плазмообразующего газа обеспечивают в том числе, и за счет повышения статического давления. In addition, the annular nozzle is formed and supported with a fixed gap between the workpiece and the plasmatron mounted coaxially by controlling the feed rate of the workpiece to the plasmatron by means of a control signal proportional to the difference in static pressures before and after the annular nozzle, while maintaining a stable plasma flow rate and plasma torch power and the plasma flow is formed from a plasma-forming gas with a high specific density, at its mass flow rate, related to the sprayed powder productivity of 0.5 - 2.0 kg of gas / kg of powder, and a high specific density of the plasma-forming gas is provided, including and by increasing the static pressure.

Диапазон относительного массового расхода газа, составляющий 0,5 – 2,0 обусловлен тем, что при значении 0,5 только начинает работать газодинамический эффект на процесс распыления, а при 2,0 он становится наибольшим. Дальнейшее увеличение относительного расхода приводит к неустойчивой работе плазмотрона из-за срыва дуги вследствие высокой скорости газа в его сопловом канале.The range of relative mass gas flow rate of 0.5 - 2.0 is due to the fact that at a value of 0.5 the gas-dynamic effect on the spraying process only starts to work, and at 2.0 it becomes the largest. A further increase in the relative flow rate leads to unstable operation of the plasma torch due to arc failure due to the high gas velocity in its nozzle channel.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис.1 представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа. Цилиндрическая заготовка 1 диаметром D приводится во вращение с частотой n об/мин. К торцу заготовки приближают плазмотрон 2 с сопловым каналом 6, который генерирует поток плазмы с расходом Gпл и температурой Tпл, нагревающий и оплавляющий торец заготовки 1 с образованием пленки расплава 4. Скорость плавления заготовки выравнивают со скоростью W ее подачи на плазмотрон 2 так, чтобы щелевой зазор между ними s поддерживался постоянным. Вследствие газодинамического взаимодействия плазменного потока с расплавом совместно с центробежной силой, перемещающей пленку расплава 4 к кромке 5, в щелевом зазоре s пленка расплава разрушается и формируются частицы 7, размер которых d зависит от соотношения сил динамического давления плазменных струй и центробежной силы, действующих в совокупности с силами поверхностного натяжения расплава. Увеличивая поток плазмы Gпл повышают тем самым газодинамическое давление и его влияние на размер частиц, слетающих с кромки. Снижение потока плазмы Gпл приводит к обратному результату. Центробежная сила, как известно, пропорциональна частоте вращения заготовки. При повышении оборотов она возрастает, при снижении - наоборот падает. Аналогичный эффект получают изменением зазора s щели при неизменном потоке плазмы Gпл. The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a schematic diagram of the implementation of the proposed method. A cylindrical blank 1 of diameter D is rotated at a frequency of n rpm. A plasmatron 2 with a nozzle channel 6, which generates a plasma stream with a flow rate of Gpl and a temperature of Tpl, heating and melting the end face of the preform 1 with the formation of a melt film 4 is brought nearer to the end face of the preform billet 4. The melting rate of the preform is aligned with the speed W of its supply to the plasmatron 2 so that the slot the gap between them s was kept constant. Due to the gas-dynamic interaction of the plasma flow with the melt together with the centrifugal force moving the melt film 4 to the edge 5, in the slot gap s, the melt film is destroyed and particles 7 are formed, the size of which d depends on the ratio of the forces of the dynamic pressure of the plasma jets and the centrifugal force acting in combination with surface tension forces of the melt. By increasing the plasma flow Gpl, thereby increasing the gas-dynamic pressure and its effect on the size of particles flying off the edge. A decrease in the plasma flow Gmelt leads to the opposite result. The centrifugal force is known to be proportional to the rotational speed of the workpiece. With an increase in speed, it increases, with a decrease - on the contrary, it falls. A similar effect is obtained by changing the gap s of the gap with a constant plasma flow Gpl.

Поскольку косвенным параметром, характеризующим размер щели s является перепад давлений Pвн – Pнар, обусловленный газодинамическим сопротивлением плазменного потока, то данная величина принята в качестве параметра, по которому осуществляется управление процессом с воздействием на исполнительный механизм, обеспечивающий движение заготовки 1 со скоростью W так, чтобы зазор s оставался неизменным. Параметры потока плазмы Gпл и Tпл при этом так же поддерживают постоянными.Since the indirect parameter characterizing the size of the slit s is the pressure difference Pin - Pnar, due to the gas-dynamic resistance of the plasma flow, this value is taken as a parameter by which the process is controlled by acting on the actuator, which ensures the movement of the workpiece 1 with speed W so that the gap s remained unchanged. The plasma flow parameters Gpl and Tpl are also kept constant.

Предлагаемый центробежный струйно-плазменный способ был опробован экспериментально на установке центробежного распыления типа УЦР. При этом на данной установке были проведены сравнительные испытания способов получения порошков как известного в соответствии с прототипом, так и предлагаемого в соответствии с его приведенным описанием.The proposed centrifugal jet-plasma method was tested experimentally in a centrifugal spraying unit of the UCR type. At the same time, comparative tests of the methods for producing powders both known in accordance with the prototype and proposed in accordance with its description were carried out on this installation.

В сравниваемых вариантах способов получения порошков использовали одинаковые заготовки распыления диаметром 80 мм, длиной 700 мм из сплава ВВ 751П. Для обоих вариантов был задан одинаковый диапазон крупности частиц получаемого порошка -70 мкм.In the compared variants of the methods for producing powders, the same spray blanks with a diameter of 80 mm and a length of 700 mm from BB 751P alloy were used. For both options, the same particle size range of the resulting powder was set to -70 μm.

Результаты сравнительных экспериментов представлены в таблице.The results of comparative experiments are presented in the table.

Таблица №1Table number 1

Наименование способа получения порошкаThe name of the method of producing powder Опытные данные по основным параметрам получения порошковExperimental data on the main parameters for the production of powders Скорость плавления, кг/часMelting rate, kg / h Частота вращения заготовки, об/мин Workpiece rotation frequency, rpm Относительный массовый расход плазмообразующего газа( кг. газа/ кг порошка)The relative mass flow rate of plasma-forming gas (kg. Gas / kg powder) Зазор между заготовкой и плазмотроном s, ммThe gap between the workpiece and the plasma torch s, mm Массовая доля отрывов в порошке, %Mass fraction of separations in the powder,% Выход годной фракции порошка,%The yield of powder fraction,% Способ-прототип (PREP)Prototype Method (PREP) 105-110105-110 18500-1900018500-19000 0,267 0.267 15- 17 15-17 !,4 - 2,1!, 4 - 2,1 86,086.0 Центробежный струйно–плазменный Centrifugal jet-plasma 103- 112103-112 12000-1300012000-13000 1,34 1.34 2, 5- 2,8 2, 5 - 2,8 0,15-0,230.15-0.23 89,689.6

Анализ результатов, представленных в таблице, позволяет сделать следующее заключение:Analysis of the results presented in the table allows us to make the following conclusion:

предлагаемый способ, в сравнении с прототипом, позволяет получать мелкодисперсные фракции порошка равной крупности при существенно меньших оборотах вращения заготовки (12-13 тыс. об/мин против 18,5- 19 тыс. об/мин), при снижении доли отрывов в порошке ( с 1,4-2,1% до 0,15- 0,23% ) и росте выходов годного на 3,6 %. the proposed method, in comparison with the prototype, allows you to get fine fractions of powder of equal particle size with significantly lower rotation speed of the workpiece (12-13 thousand rpm against 18.5-19 thousand rpm), while reducing the proportion of detachments in the powder ( from 1.4-2.1% to 0.15- 0.23%) and an increase in yield by 3.6%.

Claims (3)

1. Способ получения порошков металлов и сплавов, включающий плавление вращающейся цилиндрической заготовки плазменным потоком от плазмотрона с образованием движущейся под действием центробежной силы пленки расплава на ее торце и распадающейся на отдельные капли на периферии торца с последующим их охлаждением и затвердеванием в полете в защитной газовой атмосфере, отличающийся тем, что формируют плазменный поток в виде радиальных струй путем смещения плазмотрона к заготовке с образованием кольцевого сопла между их торцами, при этом плазменный поток разгоняют до скорости, при которой сила его динамического давления, действующая на расплав по периметру торца заготовки, становится соизмеримой с центробежной силой, а частицы требуемого размера формируют варьированием соотношения этих сил за счет изменения частоты вращения заготовки и геометрии кольцевого сопла соответственно.1. A method of producing powders of metals and alloys, comprising melting a rotating cylindrical billet with a plasma stream from a plasma torch with the formation of a melt film moving under the action of centrifugal force at its end and breaking up into individual drops on the periphery of the end with their subsequent cooling and solidification in flight in a protective gas atmosphere characterized in that the plasma stream is formed in the form of radial jets by displacing the plasma torch to the workpiece with the formation of an annular nozzle between their ends, while the plasma stream is accelerated to a speed at which the force of its dynamic pressure acting on the melt around the perimeter of the end face of the workpiece becomes comparable with centrifugal force, and particles of the required size are formed by varying the ratio of these forces due to a change in the rotation frequency of the workpiece and the geometry of the annular nozzle, respectively. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевое сопло формируют и поддерживают с фиксированным зазором между заготовкой и плазмотроном, установленными соосно, путем регулирования скорости подачи заготовки к плазмотрону посредством управляющего сигнала, зависящего от разности статических давлений перед и после кольцевого сопла при сохранении стабильного расхода потока плазмы и мощности плазмотрона, а поток плазмы формируют из плазмообразующего газа с высокой удельной плотностью при его массовом расходе, отнесенном к производительности по распыленному порошку, составляющем 0,5-2,0 кг газа/кг порошка.2. The method according to claim 1, characterized in that the annular nozzle is formed and supported with a fixed gap between the workpiece and the plasmatron mounted coaxially by adjusting the feed rate of the workpiece to the plasmatron by means of a control signal depending on the difference in static pressures before and after the annular nozzle at maintaining a stable plasma flow rate and plasma torch power, and the plasma flow is formed from a plasma-forming gas with a high specific density at its mass flow rate, related to the sprayed powder productivity of 0.5-2.0 kg of gas / kg of powder. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутую высокую удельную плотность плазмообразующего газа обеспечивают путем повышения статического давления.3. The method according to claim 2, characterized in that the said high specific density of the plasma-forming gas is provided by increasing the static pressure.
RU2019125107A 2019-08-07 2019-08-07 Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys RU2722317C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125107A RU2722317C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125107A RU2722317C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722317C1 true RU2722317C1 (en) 2020-05-29

Family

ID=71067307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125107A RU2722317C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722317C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769116C1 (en) * 2020-12-25 2022-03-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for producing metal powder

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048276C1 (en) * 1992-07-20 1995-11-20 Алексей Федорович Писарев Metal powder production apparatus
RU53950U1 (en) * 2006-01-10 2006-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "фирма АКВА" INSTALLATION FOR PRODUCING POWDERS OF METALS
US7108735B2 (en) * 2001-03-28 2006-09-19 Phild Co., Ltd. Method and device for manufacturing metallic particulates, and manufactured metallic particulates
CN101758238A (en) * 2010-01-19 2010-06-30 张建利 Methods for preparing titanium alloy TC4 prill by plasma auxiliary rotation electrode
RU2467835C1 (en) * 2011-10-21 2012-11-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Device for making powder and axial-flow spraying
RU2468891C1 (en) * 2011-11-18 2012-12-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of making heat-resistant alloy pellets
RU2478022C1 (en) * 2011-10-07 2013-03-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of drying powder of titanium alloys

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048276C1 (en) * 1992-07-20 1995-11-20 Алексей Федорович Писарев Metal powder production apparatus
US7108735B2 (en) * 2001-03-28 2006-09-19 Phild Co., Ltd. Method and device for manufacturing metallic particulates, and manufactured metallic particulates
RU53950U1 (en) * 2006-01-10 2006-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "фирма АКВА" INSTALLATION FOR PRODUCING POWDERS OF METALS
CN101758238A (en) * 2010-01-19 2010-06-30 张建利 Methods for preparing titanium alloy TC4 prill by plasma auxiliary rotation electrode
RU2478022C1 (en) * 2011-10-07 2013-03-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of drying powder of titanium alloys
RU2467835C1 (en) * 2011-10-21 2012-11-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Device for making powder and axial-flow spraying
RU2468891C1 (en) * 2011-11-18 2012-12-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of making heat-resistant alloy pellets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chen, G. et al, A comparative study of Ti-6Al-4V powders for additive manufacturing by gas atomization, plasma rotating electrode process and plasma atomization, Powder Technology, Jun. 2018, Vol. 333, p. 38-46, 9 p. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2769116C1 (en) * 2020-12-25 2022-03-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for producing metal powder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2654966B1 (en) Improved thermal spray method and apparatus using plasma transferred wire arc
US4474604A (en) Method of producing high-grade metal or alloy powder
RU2714001C1 (en) Method of forming metal powders for additive technologies in a plasmatron apparatus under the effect of ultrasound
CN110076347B (en) Combined powder preparation method and device based on plasma smelting and disc rotary atomization
DE3942050A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR LASER PLASMA SPRAYING WITH AXIAL FLOW
RU2722317C1 (en) Centrifugal jet-plasma method of producing powders of metals and alloys
US20240091857A1 (en) Method and apparatus for the production of high purity spherical metallic powders from a molten feedstock
JP4171955B2 (en) Method and apparatus for producing metal powder
JP2024016078A (en) A cost-effective production method for large quantities of ultrafine spherical powder using thruster-assisted plasma atomization
US5954112A (en) Manufacturing of large diameter spray formed components using supplemental heating
US11919089B2 (en) Method and device for breaking up an electrically conductive liquid
US7691177B2 (en) Method and an apparatus of plasma processing of tantalum particles
TW201720550A (en) Equipment and method of manufacturing alloy powder can heat an alloy raw material stick to obtain column-like alloy melt soup to cool and mist melt soup so as to form alloy powder
RU2468891C1 (en) Method of making heat-resistant alloy pellets
KR20210101086A (en) fluid spraying nozzle assembly
US5855642A (en) System and method for producing fine metallic and ceramic powders
WO2021167487A1 (en) Device for producing metal powders by centrifugal atomization
CN115003436A (en) Device for atomizing a melt stream by means of a gas
RU2680322C1 (en) Fine metal powders from the refractory metals based alloys production method
RU2760905C1 (en) Method for producing metal powders or granules
JPH0754019A (en) Production of powder by multistage fissure and quenching
EP0392293B1 (en) Process for producing fine powders by hot substrate microatomization
RU2762455C1 (en) Method for creating structural gradient powder materials
JP2741205B2 (en) Material melting method for obtaining metal powder with uniform particle size
CA3215966A1 (en) Device and method for producing metal powder using an induction coil and an intermediate coil