3D打印SLM工艺用球形钛合金粉制备工艺及性能研究

以不规则形态TC4钛合金粉末为原料,采用感应等离子球化技术制备出3D打印选区激光熔化工艺(SLM)用细粒径球形钛合金粉,通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪对粉末形貌、粒度进行表征分析。结果表明:原料粒度、送粉速率以及等离子功率等对球化后钛合金粉末颗粒的球化率及表面状态有重要影响,在其他工艺参数不变的前提下,送粉速率过小、等离子功率过大,球形钛合金粉末表面状态欠佳;送粉速率过大、等离子功率过小,球形钛合金粉末球形率欠佳。根据影响规律,选定最优工艺参数,等离子功率14kW,对制备的球形钛合金粉基本性能进行表征,其中球形钛合金粉粒径主要分布在20~50μm,占比达95.62%,Fe、O等总杂质含量为0.51%,松装密度、振实密度、流动性分别为2.40g/cm^(3)、2.68g/cm^(3)、38s/50g,产品性能达到SLM工艺要求。

惰性气体感应熔炼制备高性能3D打印用球形钛合金粉

通过电极感应熔炼气雾化的方法制备高性能超细低氧3D打印用球形钛合金粉,研究了雾化角度对一次成粉率的影响及粉末粒径与一次增氧率关系。结果表明:不同的雾化角度对其一次成粉率影响较大,雾化角度过大或者过小,都不利于一次成粉率的提高,只有当雾化角度为33°左右时,一次成粉率最好(约80%),该条件下获得的钛合金粉球形度好,伴生相较少。球形钛合金粉的粒度在60~150μm时,一次增氧量随着粒度的增加逐渐减少;粉末粒度小于60μm时,一次增氧量迅速增加;当粉末粒度大于150μm时,一次增氧量几乎不再变化。