摘要：紧耦合气雾化技术(Close-coupled gas atomization,CCGA)具有雾化效率高,粉末球形度好,综合生产成本低等优势,现已成为当前3D打印用金属粉末制备的主流技术之一。为进一步提升紧耦合气雾化的雾化效率,提升细粉收得率,促进3D打印产业的快速发展,对紧耦合气雾化的研究成为金属粉末制备领域的热点之一。近年来,研究者们开始使用高速摄影和粒子图像测速技术直观真实地观察到了气雾化过程中熔体破碎的细节,也为数值模拟得到的结果提供了实验验证,进一步揭示气雾化流场机制。同时,随着计算机运算能力的迅速发展和粉末形成理论模型的不断优化,将计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的数值模拟技术应用于对气雾化的研究得到广泛关注,研究者们对雾化流场结构和粉末粒径分布取得的研究成果极大促进了对气雾化流场机制的认识。高速摄影技术和数值模拟相辅相成,为气雾化实际生产中提高雾化效率提供了十分可靠的理论指导。因此,简述了基于图像观察和数值模拟的紧耦合气雾化的研究进展,归纳了两种方法在流场结构和雾化机制研究方面的应用,总结了两种方法用于指导雾化工艺参数优化及喷盘结构参数设计实践的进展。

摘要：利用自主设计研发的紧耦合雾化制粉装置,采用真空感应熔炼气雾化工艺制备3D打印用Inconel 625合金粉末,通过调整雾化参数研究导液管内径对粉末粒度分布、表面形貌、氧含量(质量分数)及流动性能等特性的影响。结果表明:使用紧耦合雾化制粉装置制备出的粉末粒度范围较广,收得率较高,其中尺寸小于53μm的粉末收得率可达50%以上,粉末球形度较好,且卫星球少。随导液管内径的增加,粉末收得率降低,粉末中的氧含量(质量分数)也呈明显下降趋势。所制得的粉末能够满足不同金属3D打印设备对粉末材料性能的要求。