本發(fā)明涉及氣霧化金屬粉末技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴。

背景技術(shù)：

氣體霧化法是制備金屬粉末最為常用的方法，依靠噴射成形技術(shù)完成工藝。通常來說其實施過程是這樣的：在金屬噴射成形的過程中，高壓氣體通過霧化噴嘴對連續(xù)的金屬液流進行霧化，金屬液流隨之破碎成微小的液滴，再對液滴進行冷卻形成金屬坯。通過氣體霧化法得到的金屬粉末，具有晶粒細小、成分均勻以及性能優(yōu)良等特性。

噴射成形技術(shù)既能夠克服傳統(tǒng)的冶金工藝帶來的缺陷，還能避免粉末冶金的制粉、壓制、燒結(jié)等工序。噴射成形工藝中涉及的霧化裝置的核心部分就是霧化噴嘴。霧化噴嘴決定了霧化效率和粉末性能，如果霧化噴嘴設(shè)計不合理，霧化效果較差，得到的粉末顆粒較粗，細粉的收率較低?，F(xiàn)有技術(shù)中，霧化噴嘴的設(shè)計多采用一級霧化技術(shù)，難以實現(xiàn)金屬熔融體的破碎成液滴的均勻化和細小化，且沉積的基體組織粗大不致密。因此，設(shè)計能夠制備得到微細粉末的新型結(jié)構(gòu)的霧化噴嘴迫在眉睫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴，該氣霧化噴嘴能夠高效率制備微細金屬粉末。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴，氣霧化噴嘴開設(shè)有氣流通道和導(dǎo)流通道，氣霧化噴嘴具有相對設(shè)置的第一面和第二面，導(dǎo)流通道具有開設(shè)于第一面的進口和開設(shè)于第二面的出口，氣流通道包括進氣通道、氣腔、多條第一出氣通道和第二出氣通道，氣腔同時與進氣通道和第二出氣通道連通，第二出氣通道具有開設(shè)于第二面且圍繞出口設(shè)置的第二出氣口，多條第一出氣通道與氣腔連通，每條第一出氣通道具有開設(shè)于第二面且位于第二出氣口和出口之間的第一出氣口

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，多個第一出氣口圍設(shè)于出口，第一出氣口呈圓形。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，氣腔開設(shè)有與第一出氣通道的數(shù)量對應(yīng)的圓形第一進氣口，每條第一出氣通道通過對應(yīng)的第一進氣口與氣腔連通，第一出氣通道呈圓柱型，第一出氣通道的直徑范圍為0.8-1.2mm。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，第一出氣口相對于第一進氣口靠近導(dǎo)流通道的中心線，第一出氣通道的中心線與導(dǎo)流通道的中心線的夾角為15-17.5°。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，氣腔開設(shè)有第二進氣口，第二出氣通道通過第二進氣口與氣腔連通，第二進氣口對稱設(shè)于氣霧化噴嘴相對側(cè)面的中心部位。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，第二出氣口相對于第二進氣口靠近導(dǎo)流通道的中心線，第二出氣通道包括第一段、第二段和連通第一段和第二段的過渡段，第一段遠離過渡段的一端與第二進氣口連通，第二段遠離過渡段的一端與第二出氣口連通，第一段的中心線與導(dǎo)流通道的中心線的夾角為15-22.5°，第二段的中心線與導(dǎo)流通道的中心線的夾角為20-22.5°。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，從過渡段分別朝向第一段和第二段方向，第二出氣通道的寬度逐漸增加。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，第一出氣口的數(shù)量為4-8個。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，進氣通道為圓臺型，沿進氣通道朝向氣腔的方向，進氣通道的管徑逐漸減小。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，導(dǎo)流通道為臺階型。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上述設(shè)計得到的一種用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴，開設(shè)有氣流通道和導(dǎo)流通道，氣流通道同時具備第一出氣通道和多條第二出氣通道。該氣霧化噴嘴通過第一出氣通道和第二出氣通道的設(shè)計對金屬熔融體進行了兩次霧化，提高了霧化效率，能夠高效率制備微細金屬粉末，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴的I-I剖面示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的用于制備微細球形粉體的氣霧化噴嘴的立體圖；

圖3是本發(fā)明提供的A區(qū)域的放大圖；

圖4是本發(fā)明提供的B區(qū)域的放大圖。

圖標(biāo)：100-氣霧化噴嘴；110-氣流通道；120-導(dǎo)流通道；130-第一面；140-第二面；150-側(cè)面；131-進口；141-出口；111-進氣通道；112-氣腔；113-第一出氣通道；115-第一進氣口；117-第一出氣口；114-第二出氣通道；116-第二進氣口；118-第二出氣口；151-進氣孔；160-第一段；170-第二段；180-過渡段；H-導(dǎo)流通道的中心線。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“側(cè)”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

請參閱圖1至圖4所示。

請參閱圖1所示，氣霧化噴嘴100開設(shè)有氣流通道110和導(dǎo)流通道120。

氣霧化噴嘴100具有相對設(shè)置的第一面130和第二面140，從第一面130到第二面140的方向為由上到下的方向。氣霧化噴嘴100還包括側(cè)面150，側(cè)面150位于第一面130和第二面140之間。

請參閱圖1和圖2，導(dǎo)流通道120從上至下貫穿于氣霧化噴嘴100，且設(shè)置在氣霧化噴嘴100的中心位置。導(dǎo)流通道120具有開設(shè)于第一面130的進口131和開設(shè)于第二面140的出口141。導(dǎo)流通道120用于放置導(dǎo)流管(圖未示)。導(dǎo)流管從進口131放入導(dǎo)流通道120，金屬熔融體通過導(dǎo)流管進出。導(dǎo)流管的選材不作具體限制，在本實施例中，采用陶瓷導(dǎo)流管。導(dǎo)流通道120的形狀不作具體限制，在本實施例中，考慮到減輕氣體霧化生產(chǎn)成本，盡量避免因霧化前加熱不到位導(dǎo)致堵包現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)流通道120設(shè)計為臺階式孔。在本實施例中，導(dǎo)流通道120包括三個臺階。從上至下，三個臺階的形狀依次為圓柱型、圓臺型和圓柱型。該設(shè)計能夠有效防止金屬堵嘴現(xiàn)象的發(fā)生，提高霧化生產(chǎn)效率。

請參閱圖1和圖4，氣流通道110用于高壓氣體的進出。氣流通道110包括進氣通道111、氣腔112、多條第一出氣通道113和第二出氣通道114。氣腔112同時與進氣通道111、第二出氣通道114和多條第一出氣通道113連通。

請參閱圖1和圖2，在氣霧化噴嘴100的側(cè)面150上開設(shè)有進氣孔151。進氣孔151的數(shù)量不作具體限制，在本實施例中，考慮到增加氣流量，設(shè)置相互對稱的兩個進氣孔151。進氣通道111的數(shù)量不作具體限制，在本實施例中，進氣通道111的數(shù)量為兩根。兩根進氣通道111分別與兩個進氣孔151連通。

需要說明的是，進氣通道111的形狀不作具體限制，在本實施例中，作為優(yōu)選，進氣通道111為圓臺型。在本實施例中，進氣通道111相對于導(dǎo)流通道120水平設(shè)置。沿進氣通道111朝向所述氣腔112的方向，進氣通道111的管徑逐漸減小。從進氣孔151到氣腔112的方向，進氣通道111的側(cè)邊相對于其中心線的傾斜角度w的范圍為3-8°。圓臺型的設(shè)計有利于增加氣體的流動速率。

請參閱圖1和圖2，氣腔112為連續(xù)類環(huán)狀空腔。氣腔112環(huán)設(shè)于導(dǎo)流通道120。氣腔112的形狀不作具體限制，在本實施例中，氣腔112垂直于進氣通道111中心線的截面為不規(guī)則形狀。在靠近導(dǎo)流通道120的部分，氣腔112的邊緣為流線弧形設(shè)計，該設(shè)計能有效防止氣體倒流。

請參閱圖1和圖4，在氣腔112的底壁上開設(shè)有多個第一進氣口115。第一進氣口115的形狀不做具體限制，在本實施例中，作為優(yōu)選，第一進氣口115為圓形。第一進氣口115的數(shù)量不做具體限制，在本實施例中，第一進氣口115與第一出氣通道113的數(shù)量相同。第一出氣通道113與第一進氣口115連通。

請參閱圖2和圖4，每條第一出氣通道113具有開設(shè)于第二面140的多個第一出氣口117。需要說明的是，第一出氣口117的形狀不做具體限制，在本實施例中，作為優(yōu)選，第一出氣口117的形狀為圓形。第一出氣口117的數(shù)量不作具體限制，在本實施例中，第一出氣口117的數(shù)量與第一出氣通道113的數(shù)量相同，作為優(yōu)選為，為4-8個。第一出氣口117環(huán)設(shè)于出口141。

氣體經(jīng)進氣通道111進入氣腔112后再經(jīng)由第一出氣通道113排出。這里第一出氣通道113的作用是對金屬熔融體進行一次霧化，從而分散鋼液柱，提高霧化效率，制備得到微細金屬粉末，進而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

第一出氣通道113的形狀不做具體限制，在本實施例中，作為優(yōu)選，第一出氣通道113的形狀為圓柱型。第一出氣通道113的直徑不作具體限制，在本實施例中，作為優(yōu)選，第一出氣通道113的直徑范圍為0.8-1.2mm。第一出氣口117相對于第一進氣口115靠近導(dǎo)流通道120的中心線H。請參閱圖3，第一出氣通道113的中心線與導(dǎo)流通道120的中心線H的夾角Y的范圍為15-17.5°。相比于第一出氣通道113平行于導(dǎo)流通道120設(shè)置，該設(shè)置方式更有利于氣體加速流出。

請參閱圖1和圖4，氣腔112靠近第二面140的面為氣腔112的底壁，氣腔112的底壁上開設(shè)有第二進氣口116。第二進氣口116的形狀不做具體限制。在本實施例中，第二進氣口116對稱設(shè)于氣霧化噴嘴100相對側(cè)面150的中心部位。第二出氣通道114通過第二進氣口116與氣腔112連通。

第二出氣通道114具有開設(shè)于第二面140且圍繞出口141設(shè)置的第二出氣口118。第二出氣口118為圓環(huán)形。第一出氣口117位于第二出氣口118和出口141之間。第二出氣口118環(huán)設(shè)于第一出氣口117。氣體經(jīng)進氣通道111進入氣腔112后再經(jīng)由第二出氣通道114排出。這里的第二出氣通道114的作用是對導(dǎo)流管中流出的金屬熔融體進行二次霧化。經(jīng)過兩次霧化，使得制備得到的金屬粉末更加微細。

請參閱圖3，第二出氣口118相對于第二進氣口116靠近導(dǎo)流通道120的中心線H。具體地，第二出氣通道114包括第一段160、第二段170和連通第一段160和第二段170的過渡段180，第一段160遠離過渡段180的一端與第二進氣口116連通，第二段170遠離過渡段180的一端與第二出氣口118連通，第一段160的中心線與導(dǎo)流通道120的中心線H的夾角Z的范圍為15-22.5°，第二段170的中心線與導(dǎo)流通道120的中心線H的夾角D的范圍為20-22.5°。從第一段160到過渡段180方向，第二出氣通道114的厚度逐漸變窄，從過渡段180到第二段170方向，第二出氣通道114的厚度逐漸變寬。在過渡段180處，第二出氣通道114的厚度為1mm。第二出氣通道114的厚度和角度的變換設(shè)計可產(chǎn)生高速氣流，提高霧化效率。

綜上所述，該氣霧化噴嘴100設(shè)計的第二出氣通道114和第一出氣通道113提高了霧化效率，能夠制備微細的金屬粉末，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本聲明的精神和原則之內(nèi)。