真空感应气雾化制粉设备
真空感应气雾化制粉设备
真空感应气雾化制粉设备适用范围广，可制备铁基、镍基、钴基、铝基、铜基 等合金粉末材料，广泛应用于3D打印、激光熔覆、热喷涂、粉末冶金、热等静压等先进制造领域。
采用紧耦合喷盘，气体传递动能大
雾化效率高，细粉收得率高
球形度高，粒度可控
工作原理
1.感应熔化，2.雾化，3.粉末收集
1、感应熔炼
在真空条件下,金属材料通过感应线圈加热熔化,熔液温度可达1700℃以上。
2、气雾化
熔融金属通过导流管进入雾化区,被高压(4~6 MPa)惰性气体(如氩气)经拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流冲击,破碎成微米级液滴。
3、粉末收集与冷却
液滴在飞行过程中因表面张力形成球形颗粒,并在雾化室内快速冷却凝固,然后通过旋风分离系统收集。
工艺特点
Ø 适用性强，可制备不锈钢、模具钢、高温合金、钴铬合金、铝合金等产品；
Ø 入炉料多样，可选择合金配料、母合金、粉末返回料;
Ø 全封闭流程，粉末采用全封闭式生产，减少外界接触，保证粉末品质；
Ø 纯净度高，真空下生产，气体、杂质含量低;
Ø 粉末质量好，采用紧耦合气雾化喷嘴技术，球形度高，粒度可控;
Ø 防爆认证，设备具有防爆认证，安全可靠;
技术特点
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 适用材料广 |
可制备铁基、镍基、钴基、铝基、铜基等多种合金粉末
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| 粉末质量高 |
球形度高、粒度分布窄、氧含量低（<0.05%）
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| 冷却速度快 |
冷却速率可达10³~10⁶ K/s，形成微晶或非晶结构
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| 工艺纯净 |
真空熔炼+惰性气体保护，有效降低杂质和氧化物含量
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| 粒度可控 | 常用粒度段为15~45μm、15~53μm、53~150μm，可通过调整喷嘴结构和工艺参数实现 |
主要技术参数
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名 称 |
真空感应气雾化制粉设备技术参数 |
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坩埚容量 |
10~50kg |
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浇注方式 |
中间包浇注 |
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烧结温度 |
≤1700℃（长期工作不超过1650℃） |
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测温方式 |
机械测温和双比色测温 |
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保温温度 |
800~1400℃(可调节) |
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总功率 |
100kW~350 kW |
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极限真空度 |
6.67×10-1 Pa（空炉冷态） |
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压升率 |
≤5Pa/h |
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惰性气体 |
氮气或氩气 |
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雾化气体压力 |
0~6 MPa，喷嘴承压8MPa |
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雾化气体流量 |
10~30 Nm3/min |
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雾化能力 |
8~10kg/min（316L） |
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生产频率 |
3~4h/炉 |
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常用粉末粒度段 |
15~45μm，15~53μm，53~150μm |
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设备尺寸 |
根据炉型而定，用户现场高度有限时可采用地坑 |
应用方向
增材制造(3D打印):如不锈钢、钛合金、高温合金等球形粉末。
激光熔覆与热喷涂:对粉末球形度和流动性要求高。
粉末冶金与热等静压(HIP):用于高性能结构件制
注意事项与发展趋势
空心粉控制:在袋式破碎过程中易形成闭孔结构,需优化气流与液滴交互方式。
细粉收得率提升:通过优化喷嘴结构、提高气体动能转化率,部分设备细粉(<45μm)收得率已超60%。
绿色制造与自动化:全封闭流程、防爆设计、自动化控制系统成为标配。
工艺艺流程（四步闭环）
| 步骤 | 过程描述 | 关键作用 |
|---|---|---|
| ① 真空熔炼 | 在真空感应炉中熔化金属，同时进行脱气、脱氧、精炼 | 去除杂质、气体（H、O、N），提升材料纯净度 |
| ② 雾化制粉 | 精炼熔体经小孔流出，进入超音速喷嘴，被高压惰性气体（如氩气）冲击破碎 | 熔体被撕裂成微米级液滴，动能→表面能 |
| ③ 快速凝固 | 液滴在雾化塔中飞行并迅速冷却凝固，形成球形粉末 | 球形度高、晶粒细化、氧含量低 |
| ④ 气固分离 | 粉末-气体混合物进入旋风分离器，实现粗粉与细粉分级 | 粉末按粒径分离，收集效率提升 |
收集与封装
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分离后的金属粉末落入密封容器，避免氧化与污染
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容器位于旋风分离器正下方，直连收集系统，减少暴露风险
