專利名稱：一種超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種霧化噴嘴，尤其涉及一種超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴。
背景技術(shù)：
目前，節(jié)約能源與資源，使資源利用率最高，能源消耗最低時技術(shù)發(fā)展的趨勢。研究 開發(fā)高效節(jié)能、綠色環(huán)保運(yùn)輸工具是二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。節(jié)能和環(huán)保是當(dāng)代社會研究 的熱點課題，也是可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
與常規(guī)鑄錠工藝和粉末冶金工藝相比,噴射成形工藝具有獨特優(yōu)勢。作為一種新型的快 速凝固技術(shù)，噴射成形的產(chǎn)品具有細(xì)小的等軸晶與球狀組織，固溶度大，氧化程度小，致 密度高的特點，首先沒有傳統(tǒng)鑄錠的內(nèi)部冶金缺陷以及堆焊或熱噴涂等液態(tài)表面加工技術(shù) 中不可避免的表面缺陷。而且生產(chǎn)的工序簡單，成本低，有較高的噴射沉積效率。
噴射成形設(shè)備中，最關(guān)鍵的部位就是霧化噴嘴。在高能氣體的噴射下，金屬液流被分解 成一定尺寸范圍內(nèi)的液滴。液滴通過與周圍氣體的對流和向周圍輻射損耗了熱量，并根據(jù) 飛行中的液滴的尺寸和液滴溫度的不同，以液態(tài)，固態(tài)或半固態(tài)向基體加速飛行。
目前，噴射成形設(shè)備應(yīng)用發(fā)展的制約條件是工藝問題。 一、沉積體致密度、均一度不 足；二、可制得部件尺寸有限制。兩個問題最終都?xì)w結(jié)為霧化噴嘴性能上，傳統(tǒng)霧化噴嘴 噴射氣流穩(wěn)定性不好，各向?qū)ΨQ度不高，噴射氣流速度不夠高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種噴射氣流流速更高更穩(wěn)定，噴射角度合 理，有加工可行性的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，包括噴嘴口、導(dǎo)液腔、環(huán)孔、環(huán)縫、進(jìn)氣腔和 冷卻水腔；其中，導(dǎo)液腔的下端與噴嘴口連通；導(dǎo)液腔的外側(cè)上端設(shè)有環(huán)繞于其周圍的冷 卻水腔，導(dǎo)液腔的外側(cè)下端還設(shè)有環(huán)繞于其周圍的進(jìn)氣腔；環(huán)孔通過環(huán)縫與進(jìn)氣腔連通， 環(huán)孔的中軸線與環(huán)縫的中軸線垂直，環(huán)孔經(jīng)噴嘴口側(cè)壁上的開口與噴嘴口連通，環(huán)孔的中軸線與導(dǎo)液腔的中軸線在噴嘴口的下方相交。
所述環(huán)孔為收斂一發(fā)散型的laval結(jié)構(gòu)，環(huán)孔的中軸線與導(dǎo)液腔的中軸線之間的夾角9的范圍為20。到45° 。
優(yōu)選的，所述噴嘴口側(cè)壁與均勻排布的18個環(huán)孔相連通。
所述冷卻水腔的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管和出水管。
所述進(jìn)氣腔與進(jìn)氣管連通，進(jìn)氣管與進(jìn)氣腔側(cè)邊相切。
本實用新型的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴具有如下特點
1、霧化噴嘴通過設(shè)置laval結(jié)構(gòu)的環(huán)孔，使噴射氣體突破音速屏障，達(dá)到以往噴嘴難以達(dá)到的G/M比(即氣液比，從噴嘴噴射出的氣體質(zhì)量與導(dǎo)液腔中流出的金屬熔液的質(zhì)量比)，可以將高溫合金液流紊亂破碎，形成霧狀液滴并且快速冷凝，達(dá)到更好的噴射霧化以及沉積效果，得到性能優(yōu)異的沉積體；
2、 噴射角度確定在20° 45° ，可以得到更好的收集率，降低沉積孔隙率；
3、 進(jìn)氣腔的進(jìn)氣管設(shè)計成切入式，保證各孔噴射氣壓的均一性；
4、 引入冷卻腔，可以進(jìn)行水冷冷卻，保證噴嘴穩(wěn)定運(yùn)行。


圖1本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴的仰視圖。圖3本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴進(jìn)氣腔的俯視圖。圖4本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴冷卻水腔的俯視圖。
具體實施方式
如圖1及圖2所示超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，包括噴嘴口 1、導(dǎo)液腔2、環(huán)孔3、進(jìn)氣腔4、冷卻水腔5和環(huán)縫6。其中，導(dǎo)液腔2的下端與噴嘴口 l連通；導(dǎo)液腔2的外側(cè)上端設(shè)有環(huán)繞于其周圍的冷卻水腔5，導(dǎo)液腔2的外側(cè)下端還設(shè)有環(huán)繞于其周圍的進(jìn)氣腔4;環(huán)孔3通過環(huán)縫6與進(jìn)氣腔4連通，環(huán)孔3的中軸線與環(huán)縫6的中軸線垂直，環(huán)孔3經(jīng)噴嘴口 1側(cè)壁上的開口與噴嘴口 1連通，環(huán)孔3的中軸線與環(huán)縫6的中軸線垂直，環(huán)孔3的中軸線與導(dǎo)液腔2的中軸線在噴嘴口 1的下方相交。環(huán)孔3的結(jié)構(gòu)為收斂一發(fā)散型的laval結(jié)構(gòu)，環(huán)孔3的中軸線與導(dǎo)液腔2的中軸線之間的夾角e為30。，噴嘴口1與導(dǎo)液腔2連通，噴嘴口 1的側(cè)壁與均勻排布的18個環(huán)孔3相通。進(jìn)氣腔4為切入式進(jìn)氣腔，保證各環(huán)孔3噴射氣壓的均一性和穩(wěn)定性。進(jìn)氣管7位于進(jìn)氣腔4的側(cè)面，沿進(jìn)氣腔4內(nèi)壁平滑的切進(jìn)。高壓氣體從環(huán)孔3中噴射出來，熔融金屬液從沿導(dǎo)液腔2從噴嘴口 1中噴射出來，因為環(huán)孔3的收斂一發(fā)散型結(jié)構(gòu)，噴射氣體突破音速屏障，可以達(dá)到更好的噴射霧化以及沉積效果。冷卻水腔5的側(cè)面設(shè)有進(jìn)水管8和出水管9，且進(jìn)水管8和出水管9并排放置。水在冷卻水腔5中循環(huán)，用于冷卻噴嘴，保證噴嘴正常運(yùn)行。
如圖3所示本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴進(jìn)氣腔的俯視圖，進(jìn)氣管7與進(jìn)氣腔4連通，且進(jìn)氣管7的中軸線與進(jìn)氣腔4的側(cè)邊相切。
如圖4所示本實用新型超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴冷卻水腔的俯視圖，冷卻水腔5分別與進(jìn)水管8和出水管9連通，霧化噴嘴工作時，自來水或者其他冷卻介質(zhì)通過進(jìn)水管8進(jìn)入冷卻水腔5，在冷卻水腔5內(nèi)部循環(huán)后，經(jīng)出水管9流出。通過冷卻介質(zhì)在冷卻水腔5中的循環(huán)來降低霧化噴嘴的工作溫度，保證噴嘴功能的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1、一種超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，包括噴嘴口、導(dǎo)液腔、環(huán)孔、環(huán)縫、進(jìn)氣腔和冷卻水腔；其中，導(dǎo)液腔的下端與噴嘴口連通；導(dǎo)液腔的外側(cè)上端設(shè)有環(huán)繞于其周圍的冷卻水腔，導(dǎo)液腔的外側(cè)下端還設(shè)有環(huán)繞于其周圍的進(jìn)氣腔；環(huán)孔通過環(huán)縫與進(jìn)氣腔連通，環(huán)孔的中軸線與環(huán)縫的中軸線垂直，環(huán)孔經(jīng)噴嘴口側(cè)壁上的開口與噴嘴口連通，環(huán)孔的中軸線與導(dǎo)液腔的中軸線在噴嘴口的下方相交。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，其特征在于所述環(huán)孔為收斂一發(fā)散型的laval結(jié)構(gòu)，環(huán)孔的中軸線與導(dǎo)液腔的中軸線之間的夾角e的值為20。到45° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，其特征在于所述噴嘴口的側(cè)壁與均勻排布的18個環(huán)孔相通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，其特征在于所述冷卻水腔一側(cè)連接有進(jìn)水管和出水管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，其特征在于所述進(jìn)氣腔與進(jìn)氣管連通，進(jìn)氣管與進(jìn)氣腔側(cè)邊相切。
專利摘要本實用新型涉及超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴，包括噴嘴口、導(dǎo)液腔、環(huán)孔、環(huán)縫、進(jìn)氣腔和冷卻水腔；其中，導(dǎo)液腔的下端與噴嘴口連通；導(dǎo)液腔的外側(cè)上端設(shè)有環(huán)繞于其周圍的冷卻水腔，導(dǎo)液腔的外側(cè)下端還設(shè)有環(huán)繞于其周圍的進(jìn)氣腔；環(huán)孔通過環(huán)縫與進(jìn)氣腔連通，環(huán)孔的中軸線與環(huán)縫的中軸線垂直，環(huán)孔經(jīng)噴嘴口側(cè)壁上的開口與噴嘴口連通，環(huán)孔的中軸線與導(dǎo)液腔的中軸線在噴嘴口的下方相交。本實用新型的超細(xì)粉末制備裝置的霧化噴嘴可以將高溫合金液流紊亂破碎，形成霧狀液滴并且快速冷凝，達(dá)到更好的噴射霧化以及沉積效果，得到性能優(yōu)異的粉末。
文檔編號B22F9/08GK201399583SQ200920071088
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者彪 嚴(yán), 鵬 董 申請人:同濟(jì)大學(xué)