采用射頻等離子體球化技術(shù)對多次激光3D打印廢棄的GH4169合金粉末顆粒進行二次改造,研究了送粉速率對粉末球化效果的影響規(guī)律,分析了粉末球化前后顯微組織及性能的差異.研究結(jié)果表明:送粉速率越小,單位質(zhì)量粉末吸收過多的熱量而導致其氣化,顆粒表面"吸附小顆粒粉末"較多,球形粉末收得率很小;送粉速率越高,單位質(zhì)量粉末吸收的熱量不足以熔化所有粉末顆粒,出現(xiàn)部分的衛(wèi)星球、包覆粉等缺陷,粉末球化率降低.球化處理后的粉末顆粒顯微組織主要包括胞狀晶、柱狀晶和微晶.在適宜的等離子體球化工藝參數(shù)下,獲得的粉末顆粒球形度極佳,流動性和松裝比得到顯著改善,粉末平均粒徑增大,粒徑分布更趨均勻.

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【部分圖文】：

圖1 原材料粉末的SEM形貌

實驗前,需完成對射頻等離子體系統(tǒng)清洗檢測;抽真空,以氬氣為護層氣體、中心氣體通入等離子體系統(tǒng)中,并通入一定量氫氣,建立穩(wěn)定、持續(xù)的等離子體焰炬,輸出功率為15kW,壓力為103.35kPa;以氬氣為載氣將GH4169粉末送入到等離子體焰炬中,粉末顆粒迅速吸熱熔化,在表面張力的....

圖2 不同送粉速率下的球化處理GH4169粉末顆粒的SEM照片

在較小的送粉速率下,球化粉末顆粒表面存在不同程度的細顆粒粉黏附,如圖2b～c所示.小顆粒粉末具有較大的比表面積,利于吸收和轉(zhuǎn)移更多的能量.在等離子體焰炬內(nèi),單位體積的粉末顆粒數(shù)量較少,顆粒之間的間距較大,粉末充分吸收熱量,小顆粒粉末由于吸收的熱量過高,顆粒表面氣化.在凝固冷卻過程....

圖3 粉末收得率及球化率與送粉速率的關(guān)系

圖3所示為GH4169合金粉末的收得率及球化率與送粉速率的關(guān)系曲線圖,隨著送粉速率的逐漸增大,粉末顆粒球化率逐漸增加隨后下降,收得率呈現(xiàn)逐漸增加趨勢.當送粉速率小于30g/min時,隨著送粉速率的增加,GH4169合金粉末顆粒的球化率基本保持不變,收得率逐漸增大.因為較小的送粉....

圖4 球化處理的GH4169粉末顆粒SEM照片

等離子體球化GH4169合金粉末顆粒的凝固速率大約為104～108K/s,高于傳統(tǒng)的金屬凝固的冷卻速率.因此,會出現(xiàn)更細的胞狀晶、柱狀晶,甚至微晶,如圖4所示.粉末顆粒的表面存在較小的溝槽,有些起伏,且內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密.沒有氣孔、空洞等缺陷,如圖5所示.圖5球化處理的GH416....

本文編號：4057236