高温(wen)合金（铁基、钴(gu)基(ji)、镍基）是一种(zhong)能够在(zai)600 ℃ 以(yi)上的(de)高温(wen)环(huan)境和复杂应力(li)作(zuo)用下(xia)长(zhang)期工(gong)作(zuo)的(de)高温结(jie)构(gou)材(cai)料。由于高温(wen)合(he)金本(ben)身(shen)具有优(you)异的(de)性能，且在(zai)高(gao)温环境中展现出良(liang)好(hao)的(de)可靠性(xing)和稳定(ding)性等(deng)优点(dian)，所(suo)以(yi)被(bei)广(guang)泛应(ying)用(yong)于(yu)船舶(bo)工(gong)业(ye)、航空(kong)航天(tian)以(yi)及特殊环境领(ling)域(yu)[1‒2]。
增(zeng)材(cai)制(zhi)造（3D 打印）技(ji)术无需模具(ju)，工艺流(liu)程(cheng)短(duan)，且(qie)适合于(yu)制(zhi)备复杂结构(gou)零件(jian)，成为(wei)近(jin)几(ji)年(nian)国内近(jin)净(jing)成(cheng)形(xing)技术研(yan)究的重点(dian)[3‒4]。欧(ou)美(mei)等(deng)发达(da)国家(jia)十(shi)分(fen)重视增材(cai)制(zhi)造(zao)技术(shu)的(de)应(ying)用，尤其(qi)是应用(yong)于(yu)钛(tai)合金(jin)、高温(wen)合金(jin)等高(gao)附(fu)加值材料(liao)。近些(xie)年来(lai)，随(sui)着(zhe)对(dui)高(gao)功(gong)率(lv)激光(guang)器(qi)、3D 数字技术和材(cai)料成(cheng)形(xing)过(guo)程中缺(que)陷(xian)控(kong)制方法(fa)等(deng)的深(shen)入研究，上(shang)述(shu)增材制造材(cai)料已经(jing)在(zai)航空、航(hang)天(tian)、石油(you)、化工等(deng)领(ling)域获得(de)了(le)工程应(ying)用。球(qiu)形高(gao)温(wen)合(he)金(jin)粉末(mo)是合金(jin)材料(liao)进(jin)行增材制(zhi)造的物质(zhi)基础(chu)。在 2013 年世(shi)界(jie)增材(cai)制(zhi)造(zao)技术产业(ye)大(da)会上，国内外权威(wei)专家(jia)定义了粒径(jing)小于 1 mm 的金(jin)属(shu)颗(ke)粒为增材(cai)制(zhi)造用金(jin)属(shu)粉末(mo)，其中包(bao)括(kuo)了(le)纯(chun)金属粉末(mo)、合(he)金粉(fen)末(mo)和(he)难(nan)熔化(hua)合(he)物(wu)粉(fen)末等(deng)。除(chu)此之(zhi)外，适(shi)用于增(zeng)材制(zhi)造(zao)技(ji)术(shu)的(de)金属(shu)粉末(mo)还必须同(tong)时(shi)满足(zu)低含(han)氧(yang)量、高(gao)球(qiu)形(xing)度(du)、良好(hao)流动(dong)性(xing)和(he)高纯(chun)度等[5] 条件(jian)。
虽(sui)然(ran)国(guo)内在合金粉末(mo)制备方(fang)面(mian)取得了长足进(jin)步，但粉(fen)末(mo)制备技(ji)术(shu)落后、细(xi)粉收得率低、批次(ci)稳(wen)定(ding)性(xing)差(cha)等(deng)问(wen)题(ti)都(dou)制约了粉末(mo)制(zhi)备行业的(de)发展，因此(ci)许多高(gao)性(xing)能粉(fen)末仍(reng)需(xu)进口(kou)[6]。《国(guo)家增(zeng)材(cai)制(zhi)造产(chan)业发展(zhan)推进(jin)计划（2015～2016 年）》明确(que)指(zhi)出，针(zhen)对航(hang)空(kong)航天等(deng)领域(yu)的重(zhong)大(da)需求，要(yao)突(tu)破一(yi)批增(zeng)材制造专用材料(liao)。因(yin)此(ci)获得具有(you)自主(zhu)知识(shi)产权(quan)的增材(cai)制(zhi)造用(yong)高(gao)温合金粉末材料及其制(zhi)备技术，对于促进(jin)我(wo)国增(zeng)材制(zhi)造技(ji)术(shu)在(zai)航空航天领域(yu)的应(ying)用具有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)义。
1、 高(gao)温(wen)合金粉(fen)末的制(zhi)备(bei)技(ji)术(shu)
制备(bei)高(gao)温(wen)合(he)金粉(fen)末(mo)的(de)方法有(you)很(hen)多种，如机械(xie)球磨(mo)法、雾(wu)化(hua)法(fa)及(ji)化(hua)学(xue)还原法等(deng)。但(dan)是(shi)，为了使球形(xing)金属粉末(mo)能(neng)满足增(zeng)材制造技(ji)术(shu)的要(yao)求(qiu)，工业上(shang)通(tong)常采用三种方法(fa)来进行球(qiu)形粉末的(de)制(zhi)备：真(zhen)空(kong)感(gan)应熔炼(lian)气(qi)雾化法(fa)（vacuum induction melting gas atomization，VIGA），电(dian)极感应(ying)熔(rong)炼(lian)气雾化(hua)法（electrode induc-tion melting gas atomization，EIGA）和等(deng)离子(zi)旋转(zhuan)电极雾(wu)化(hua)法（plasma rotating electrode atomization，PREP）[7]。
1.1 真(zhen)空(kong)感应熔(rong)炼(lian)气雾化法
真空(kong)感(gan)应熔(rong)炼气(qi)体(ti)雾(wu)化(hua)法(fa)是(shi)全(quan)世(shi)界工业(ye)化金属粉(fen)末(mo)制备中(zhong)应用最(zui)广泛的一(yi)种(zhong)技(ji)术(shu)，其基本原理如(ru)图(tu) 1 所示(shi)[8]。由图可知(zhi)，母(mu)合(he)金(jin)在(zai)真空条(tiao)件下(xia)的(de)坩(gan)埚(guo)中完(wan)成(cheng)熔(rong)炼和脱(tuo)气(qi)等(deng)过程(cheng)；随后(hou)熔融(rong)金(jin)属(shu)流(liu)经导(dao)流(liu)管，形成稳(wen)定的液(ye)柱，液流在(zai)喷(pen)嘴的(de)控(kong)制下(xia)与高(gao)压(ya)气(qi)体(ti)相(xiang)遇，被破碎(sui)成(cheng)细小(xiao)的(de)金(jin)属液(ye)滴(di)；熔(rong)融(rong)状(zhuang)态(tai)的金(jin)属液滴在(zai)雾化室中(zhong)不断冷(leng)却、球(qiu)化，最后凝固(gu)成(cheng)球形粉末，在(zai)旋风(feng)收(shou)集(ji)器(qi)的作(zuo)用下(xia)进入(ru)粉(fen)末收(shou)集罐。雾(wu)化(hua)过程(cheng)一般使用高(gao)纯(chun)氩(ya)气或(huo)高(gao)纯氮(dan)气等(deng)惰(duo)性气(qi)体(ti)，以避免(mian)在破碎(sui)过(guo)程(cheng)中出(chu)现(xian)粉末氧(yang)化和引入(ru)杂质元素。在破碎(sui)过(guo)程中，高温(wen)金(jin)属液流与(yu)高(gao)压冷气(qi)射流进(jin)行了广(guang)泛的(de)热(re)和(he)动(dong)量交(jiao)换(huan)，使雾化后(hou)的(de)金属(shu)液(ye)滴具有(you)较高(gao)的冷却(que)速(su)度(du)，所(suo)得粉(fen)末中(zhong)微观组(zu)织细(xi)小(xiao)且(qie)元素(su)偏析(xi)少(shao)[8]。
图 2[9] 显示(shi)了通过真(zhen)空(kong)感应(ying)熔炼气体雾化(hua)法制(zhi)备(bei)的(de) K417G 高温(wen)合金粉末(mo)的(de)显(xian)微(wei)形(xing)貌(mao)。可见(jian)，粒(li)径在 15～53 μm 的(de)粉末具有(you)较高(gao)的(de)球形度，表(biao)面光滑(hua)；粒(li)径(jing)在 54～180 μm 范围内的粉末，球形度(du)随(sui)粒径的增(zeng)大而减(jian)小，颗(ke)粒越(yue)大(da)，表面张力(li)越小(xiao)，液(ye)滴(di)收缩(suo)成(cheng)球形的趋势(shi)也越(yue)小(xiao)，而且(qie)凝(ning)固后的(de)粗(cu)粉较(jiao)容(rong)易(yi)出(chu)现(xian)卫(wei)星(xing)粉(fen)和(he)空心(xin)粉(fen)。因(yin)此(ci)，对(dui)于粉(fen)末(mo)床增材(cai)制造(zao)工(gong)艺(yi)所(suo)需(xu)的(de)细(xi)粉而(er)言，真(zhen)空(kong)感应熔炼气(qi)体雾化法制(zhi)备(bei)出的(de)高温合(he)金粉(fen)末(mo)满足增材制(zhi)造(zao)粉(fen)末(mo)的(de)要求(qiu)[9]。
1.2 电极(ji)感(gan)应熔炼气(qi)雾(wu)化(hua)法(fa)
电(dian)极感应(ying)熔(rong)炼(lian)气体雾(wu)化(hua)法(fa)属于(yu)一种改(gai)进型(xing)的真(zhen)空(kong)感(gan)应(ying)熔炼(lian)气(qi)雾(wu)化(hua)技术(shu)，它采(cai)用超频感应(ying)线(xian)圈(quan)替代(dai)原有的陶瓷坩(gan)埚来熔(rong)炼合金(jin)，以(yi)在避免(mian)熔(rong)炼过程(cheng)中活(huo)性(xing)金属与(yu)陶瓷坩埚(guo)发生反(fan)应从而(er)造(zao)成合(he)金(jin)的(de)污(wu)染(ran)，其(qi)雾(wu)化(hua)原(yuan)理如图(tu) 3 所示[10]。由图(tu)可(ke)知，将(jiang)加(jia)工好的母合金棒(bang)材通(tong)过(guo)真(zhen)空(kong)室(shi)中的(de)高频(pin)感(gan)应(ying)线(xian)圈加热熔(rong)化，形成(cheng)固定直径(jing)连续(xu)可控(kong)的(de)熔融金(jin)属(shu)液流，合(he)金(jin)液流(liu)在重力(li)（无导(dao)流管(guan)）的作用(yong)下流(liu)入(ru)雾化(hua)室(shi)，与高压气(qi)流接(jie)触(chu)破(po)碎雾(wu)化成(cheng)金属(shu)液(ye)滴，随(sui)后(hou)液(ye)滴(di)在(zai)雾化(hua)室中(zhong)完(wan)成(cheng)冷(leng)却、球(qiu)化、凝(ning)固的(de)过程，从(cong)而实现(xian)无(wu)非(fei)金属夹(jia)杂的洁(jie)净合(he)金粉(fen)末(mo)的(de)制备[11]。
通过(guo)电(dian)极(ji)感(gan)应(ying)熔炼气体(ti)雾化(hua)法制备(bei)的(de)高温合金粉(fen)末粒(li)径(jing)分布曲(qu)线(xian)和微观(guan)形貌如图(tu) 4 所示[11]，其(qi)中(zhong)粉(fen)末粒度主(zhu)要(yao)呈(cheng)正(zheng)态(tai)分(fen)布(bu)。电极(ji)感(gan)应熔炼气体(ti)雾化技(ji)术制备(bei)的粉(fen)末(mo)与真(zhen)空(kong)感应熔(rong)炼(lian)气雾(wu)化(hua)制(zhi)备的粉末特(te)征(zheng)与组(zu)织(zhi)基(ji)本(ben)一(yi)致(zhi)[11]。目前，电极感(gan)应(ying)熔(rong)炼(lian)气(qi)体(ti)雾化(hua)工(gong)艺(yi)制备(bei)金属粉末主(zhu)要(yao)集中(zhong)活性(xing)较高(gao)的(de)合金上，如钛和(he)钛(tai)合(he)金。与真(zhen)空(kong)感(gan)应熔(rong)炼气(qi)雾化技(ji)术相比，电(dian)极感应熔炼气(qi)体雾(wu)化(hua)技(ji)术熔炼(lian)的(de)母(mu)合金需要提(ti)前(qian)加(jia)工(gong)成合金(jin)棒(bang)，且合(he)金棒(bang)尺寸(cun)受(shou)限，因(yin)此存(cun)在(zai)成本(ben)高(gao)、生(sheng)产效(xiao)率(lv)低(di)等问题[12]，对(dui)于高(gao)温(wen)合(he)金(jin)而言，由(you)于(yu)高温(wen)合金熔(rong)体(ti)活(huo)性较(jiao)低(di)，与(yu)坩埚几乎不反(fan)应，因此，采用真空感应熔(rong)炼(lian)气雾(wu)化(hua)技(ji)术完(wan)全(quan)能满足(zu)增材制造(zao)需求。
1.3 等(deng)离(li)子旋(xuan)转(zhuan)电(dian)极(ji)雾化(hua)法
等离(li)子(zi)旋转(zhuan)电极(ji)雾(wu)化(hua)法是一种离(li)心(xin)雾(wu)化(hua)法，其原(yuan)理(li)如图 5 所(suo)示[13]。由图(tu)可知，将(jiang)母合(he)金加工成(cheng)电(dian)极棒(bang)，以(yi)等离子(zi)弧(hu)作为热(re)源将(jiang)高(gao)速(su)旋(xuan)转的(de)金属棒料(liao)不断(duan)熔(rong)化，合(he)金棒(bang)材(cai)端面(mian)熔融(rong)的金(jin)属液滴在(zai)离(li)心(xin)力(li)的作用下飞(fei)出(chu)，并(bing)在(zai)氩气(qi)和氦气的(de)混合(he)气体的作用(yong)下快(kuai)速冷却(que)凝固成球(qiu)形(xing)粉(fen)末。等(deng)离子(zi)旋(xuan)转(zhuan)电(dian)极(ji)雾(wu)化法(fa)可(ke)用(yong)于(yu)镍基高(gao)温合金(jin)、铝合(he)金(jin)、不锈钢等多(duo)种(zhong)成(cheng)分(fen)金(jin)属(shu)材(cai)料的粉末(mo)制(zhi)备。与(yu)气(qi)雾(wu)化法制(zhi)备的(de)粉末相(xiang)比，该技(ji)术(shu)制(zhi)备(bei)的(de)合金(jin)粉(fen)末(mo)具(ju)有较高(gao)的球(qiu)形(xing)度(du)、良好的(de)流(liu)动(dong)性(xing)、较(jiao)高(gao)的纯(chun)净(jing)度和较(jiao)低的氧含量等(deng)特点(dian)，而(er)且(qie)制备(bei)过(guo)程(cheng)基(ji)本不会出(chu)现粉(fen)末碰撞(zhuang)的情况，这也减少了(le)粉末缺陷(xian)的形(xing)成(cheng)[14]。
通过(guo)等(deng)离子旋转电(dian)极雾化(hua)制(zhi)备的(de) Inconel718 合金粉(fen)末微观组织(zhi)和(he)显微形貌(mao)如(ru)图(tu) 6 所示(shi)[15]。可(ke)以看(kan)出，等离子(zi)旋转(zhuan)电(dian)极(ji)雾(wu)化法(fa)制(zhi)备的(de) Inconel718 合(he)金(jin)粉(fen)末表面(mian)光洁(jie)，基(ji)本(ben)不(bu)存在(zai)异(yi)形粉，球(qiu)形(xing)度(du)较好。主要原因是(shi)等离子旋(xuan)转电极(ji)雾化(hua)制粉(fen)时(shi)，没有高压(ya)高速的气(qi)体直(zhi)接与(yu)液流(liu)接(jie)触，粉末(mo)液滴(di)无(wu)论(lun)尺寸(cun)大小，受离心力(li)飞出的(de)速度基本相(xiang)同(tong)，所以(yi)液(ye)滴在飞(fei)行(xing)过(guo)程(cheng)中(zhong)不会发(fa)生(sheng)碰(peng)撞而形(xing)成(cheng)粘结，因此球形度(du)高、流(liu)动(dong)性(xing)好。与(yu)电极感应(ying)熔炼(lian)气雾化(hua)和(he)真(zhen)空(kong)感应(ying)熔炼(lian)气(qi)雾(wu)化(hua)法(fa)相比，等离子旋转(zhuan)电(dian)极雾化制得(de)粉末的粒(li)径(jing)较(jiao)大[15]。
2、 增(zeng)材制(zhi)造(zao)用(yong)高(gao)温(wen)合金(jin)粉(fen)末的(de)研发(fa)进(jin)展
2.1 气雾化(hua)法(fa)研发(fa)进(jin)展
真空(kong)感(gan)应(ying)熔(rong)炼(lian)气雾(wu)化法(fa)和电极(ji)感应(ying)熔炼气(qi)雾化法(fa)同(tong)属于(yu)气雾(wu)化制(zhi)粉(fen)，据(ju)不完(wan)全统(tong)计，目前(qian)全世界范围内(nei)增(zeng)材(cai)制造(zao)使用的高温合(he)金(jin)粉(fen)末大多(duo)采(cai)用(yong)气(qi)雾化(hua)法制(zhi)备(bei)。经(jing)过多年(nian)的(de)发(fa)展和(he)创新(xin)，气雾化(hua)法制备的合(he)金(jin)粉末已成为(wei)增材制(zhi)造用高性能球(qiu)形(xing)金(jin)属粉(fen)末的主(zhu)要选择(ze)之一(yi)。紧(jin)耦(ou)合(he)式(shi)雾化(hua)喷(pen)嘴和(he)自由落(luo)体(ti)式(shi)雾(wu)化喷嘴(zui)是(shi)工(gong)业上(shang)应(ying)用(yong)最(zui)广(guang)泛(fan)的两(liang)种喷嘴(zui)系(xi)统，这两(liang)种(zhong)喷(pen)嘴出口(kou)都(dou)是(shi)包围(wei)在圆柱形液体(ti)射(she)流(liu)周围(wei)，与(yu)液(ye)柱形(xing)成一(yi)定(ding)角(jiao)度的夹(jia)角，熔(rong)炼(lian)后(hou)合(he)金液流(liu)均会(hui)被高压冷气体射(she)流(liu)破碎成液滴(di)，随后在高速(su)雾化(hua)气流中(zhong)经(jing)受(shou)高(gao)速冷却(que)和(he)深(shen)度过(guo)冷(leng)后(hou)球(qiu)化(hua)凝(ning)固(gu)形(xing)成粉末(mo)颗粒。在(zai)自(zi)由落体式结构中(zhong)，在被(bei)雾(wu)化气(qi)体冲击(ji)之前，由于(yu)没(mei)有导流(liu)管(guan)的引流(liu)作(zuo)用，合(he)金液流(liu)会沿重(zhong)力方向(xiang)自由(you)下落(luo)一定(ding)距(ju)离，因此(ci)产生的(de)粉(fen)末(mo)通常(chang)具有(you)较(jiao)大的粒径尺寸。在(zai)紧耦合式(shi)结(jie)构中，合(he)金(jin)液流(liu)从(cong)导流管流(liu)出(chu)后就会(hui)立即(ji)被气体射(she)流(liu)击中(zhong)，生(sheng)产(chan)的金属(shu)粉(fen)末粒(li)径(jing)相对(dui)较(jiao)细(xi)。通常(chang)气(qi)雾化法制备(bei)的粉末粒度范围(wei)较大(da)，在雾(wu)化(hua)之(zhi)后(hou)，要根据所需(xu)粒(li)径(jing)范(fan)围(wei)对(dui)粉体(ti)进行筛分(fen)，并(bing)且(qie)在(zai)雾(wu)化过(guo)程中(zhong)使(shi)用了(le)大量(liang)的氩气(qi)或(huo)氦气，这都(dou)大大降(jiang)低了(le)生(sheng)产(chan)效率(lv)。目前，气(qi)雾化(hua)法的研究(jiu)重(zhong)点(dian)是(shi)开(kai)发(fa)出细粉(fen)收得(de)率以(yi)及(ji)生(sheng)产效(xiao)率高的(de)球形粉(fen)末(mo)制备(bei)工(gong)艺。基于此(ci)主(zhu)要有 3 种(zhong)途径：（1）优化(hua)气体喷(pen)嘴(zui)结(jie)构设(she)计(ji)以提高(gao)气体动(dong)能(neng)转(zhuan)化率，（2）提(ti)高雾化(hua)气体性能(neng)，（3）控(kong)制高温熔体性(xing)能[16]。
目(mu)前(qian)，随着关于气体流(liu)体动(dong)力(li)学的研(yan)究(jiu)取得不断(duan)突(tu)破，气(qi)雾(wu)化喷(pen)嘴的结(jie)构(gou)设(she)计(ji)也(ye)得(de)到了(le)不(bu)断(duan)的(de)发展。为(wei)了(le)提高(gao)雾化效(xiao)率(lv)的(de)同(tong)时(shi)降低(di)雾化(hua)气(qi)体(ti)的(de)使(shi)用(yong)量，气流通道中具有收敛-发散（Convergent-Diverg-ent，C-D）结构(gou)的(de)火(huo)箭喷(pen)嘴(zui)[17] 以及拉(la)瓦(wa)尔(er)（De Laval）喷嘴[18] 外(wai)形(xing)的气(qi)雾化(hua)喷(pen)嘴得(de)到了广(guang)泛(fan)研究。为了提高(gao)气(qi)体(ti)雾化效(xiao)率，Anderson 等(deng)[17] 在(zai)紧耦合(he)式雾化喷嘴的基(ji)础(chu)上(shang)开(kai)发(fa)出了具(ju)有收(shou)敛(lian)-发散射(she)流的高(gao)压气(qi)体雾(wu)化(hua)喷嘴(zui)。Allimant 和 Terpstra[18] 采(cai)用实(shi)验(yan)和(he)模拟(ni)方法(fa)研(yan)究(jiu)了(le)拉瓦(wa)尔喷嘴相对(dui)位置和匹(pi)配角度对(dui)液(ye)态(tai)金属的(de)雾化作用，经(jing)工(gong)艺(yi)优化(hua)后，提(ti)高(gao)了(le)雾(wu)化效率(lv)。
雾化(hua)介质能(neng)量可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)影(ying)响雾(wu)化(hua)效(xiao)率。基(ji)于此(ci)，Strauss[19] 研究了(le)热(re)气雾化技术(shu)，根(gen)据理(li)想气体状态方程(cheng) PV=nRT（式中(zhong)：P 是(shi)压(ya)强，Pa；V 是气体(ti)体(ti)积，m3；n 是气体的物(wu)质的量(liang)，mol；R 是摩(mo)尔(er)气体(ti)常数，J/(mol·K)；T 是温(wen)度(du)，K）可(ke)知(zhi)，提(ti)高雾化气体的温度可(ke)以(yi)增加大(da)量(liang)的动(dong)能(neng)，从而(er)使(shi)气体(ti)动(dong)能(neng)到(dao)球(qiu)形(xing)液(ye)滴表面能的(de)转(zhuan)化率(lv)提高，熔(rong)体液流可(ke)以破碎为更细(xi)小的球(qiu)形(xing)雾(wu)滴(di)，从(cong)而(er)提(ti)高雾化(hua)效率，但其对(dui)气体加热系统(tong)和喷嘴的要(yao)求较高(gao)，并没有(you)实(shi)现(xian)工业化(hua)应用。
在(zai)雾(wu)化工艺(yi)参(can)数不(bu)变的(de)条(tiao)件下(xia)，金(jin)属(shu)熔(rong)体(ti)自身(shen)物理(li)性能的改变也会(hui)对(dui)雾(wu)化效(xiao)率(lv)产(chan)生(sheng)影(ying)响(xiang)，如(ru)密度(du)、黏(nian)度(du)以(yi)及表面(mian)张(zhang)力(li)等(deng)。在(zai)金(jin)属(shu)熔体表(biao)面张(zhang)力不改(gai)变的(de)情(qing)况下(xia)，Putimesev[20] 研(yan)究了(le)熔(rong)体(ti)黏度的(de)变(bian)化对雾(wu)化(hua)合(he)金粉末(mo)粒度的影(ying)响，研(yan)究结(jie)果(guo)表(biao)明：随(sui)熔体(ti)黏度(du)的(de)不断提高(gao)，粉(fen)末粒径(jing)会(hui)逐渐(jian)变粗。Ozbilen等(deng)[21] 研(yan)究了提(ti)高(gao)合金(jin)熔(rong)体(ti)过(guo)热度对雾化粉末(mo)粒度的影响，研(yan)究(jiu)结果表(biao)示(shi)，在(zai)雾(wu)化压力(li)条件(jian)不(bu)改变的(de)情况(kuang)下(xia)，随(sui)熔(rong)体过(guo)热度的增(zeng)大，雾化(hua)粉末(mo)平(ping)均(jun)粒(li)度会减小(xiao)，当(dang)熔(rong)体处于较(jiao)低过热度时(shi)，粉(fen)末(mo)表面不(bu)存在(zai)卫星(xing)球颗(ke)粒。
近(jin)些年来(lai)，随增材制(zhi)造技(ji)术的飞(fei)速(su)发展(zhan)，我国许多科研(yan)单(dan)位对气(qi)雾化制粉技术(shu)做了(le)大(da)量的(de)研究(jiu)，以提(ti)高(gao)粉(fen)末质量，降(jiang)低粉(fen)末(mo)成(cheng)本，如北京(jing)科技(ji)大学(xue)、中南大(da)学、北京(jing)有色金(jin)属(shu)研究院、中(zhong)航迈特等(deng)。高效的雾化喷嘴(zui)结构(gou)和高(gao)纯(chun)净度的(de)熔炼(lian)系(xi)统将会(hui)不(bu)断(duan)涌(yong)现(xian)，从(cong)而为(wei)我(wo)国增材(cai)制(zhi)造技(ji)术的(de)发展(zhan)提供(gong)材料基(ji)础和(he)技(ji)术(shu)支持。
2.2 等(deng)离(li)子旋(xuan)转(zhuan)电极雾(wu)化(hua)法(fa)研发(fa)进(jin)展(zhan)
等离子(zi)旋(xuan)转(zhuan)电(dian)极(ji)雾(wu)化(hua)法(fa)作为(wei)离心(xin)雾化(hua)法，与(yu)气(qi)雾(wu)化相(xiang)比(bi)，制(zhi)备(bei)的(de)粉末(mo)具(ju)有较(jiao)高(gao)球(qiu)形度、较(jiao)高纯(chun)净度(du)、较(jiao)低气(qi)体(ti)含量和(he)良好的流(liu)动性等(deng)优(you)点(dian)，完全(quan)满(man)足增(zeng)材制造(zao)的(de)要求(qiu)。经过多年(nian)的发(fa)展(zhan)，等离(li)子旋转电(dian)极(ji)雾化法在设备(bei)改进(jin)、粉末质量(liang)和生(sheng)产(chan)效率(lv)方面都得到了一定(ding)的(de)发(fa)展，目(mu)前(qian)等离子旋转电极(ji)雾(wu)化法在制备高性能(neng)球(qiu)形粉末(mo)领(ling)域(yu)也拥(yong)有(you)重要(yao)地(di)位(wei)。
但等(deng)离(li)子旋(xuan)转(zhuan)电(dian)极(ji)雾(wu)化(hua)法制备粉末(mo)粒(li)度(du)较粗，成本相(xiang)对较(jiao)高(gao)和(he)细(xi)粉收得率较低(di)等(deng)问(wen)题是(shi)后续(xu)应(ying)用(yong)最(zui)关心的(de)问题。通常，电(dian)极(ji)棒(bang)尺(chi)寸、旋转(zhuan)速(su)度、冷却气体比例(li)、进给(gei)速度(du)、电(dian)流(liu)大小(xiao)以及材(cai)料密度(du)与表面张(zhang)力(li)[22‒23] 等(deng)工(gong)艺参(can)数(shu)主要影响粉(fen)末的粒(li)度(du)分布。刘(liu)少(shao)伟等(deng)[24] 通过(guo)实验(yan)分(fen)析了(le)电(dian)极(ji)棒(bang)转速(su)、电极棒直径和(he)等离子(zi)弧电流等(deng)工艺参数对(dui)粉(fen)末(mo)性能的(de)影(ying)响，研究(jiu)结(jie)果(guo)表明，随电(dian)极(ji)棒(bang)转(zhuan)速的提(ti)高(gao)，电(dian)极棒(bang)直径(jing)增(zeng)大(da)，导致离(li)心(xin)力会(hui)提(ti)高，粉(fen)末粒(li)度(du)出现(xian)减(jian)小(xiao)的趋(qu)势；不规则粉末(mo)的(de)出(chu)现(xian)会随电流的(de)增(zeng)大(da)而(er)增(zeng)加，并且(qie)出现(xian)了(le)元(yuan)素烧损的现(xian)象；随冷(leng)却惰(duo)性(xing)气(qi)体(ti)中(zhong)氦(hai)气(qi)比(bi)例的增加，粉(fen)末(mo)冷(leng)却(que)速(su)度变快从(cong)而使细(xi)粉收得(de)率提高。此(ci)外，进(jin)给(gei)速(su)率(lv)应(ying)尽可能地与棒料(liao)端(duan)面(mian)的(de)熔(rong)化(hua)速(su)率(lv)相(xiang)同。如果(guo)进给(gei)速(su)率(lv)快(kuai)，就会(hui)出现(xian)合(he)金(jin)棒(bang)熔化(hua)不(bu)良，造(zao)成(cheng)飞(fei)边的缺(que)陷；如(ru)果进给速度(du)慢(man)，就会出(chu)现断(duan)弧现(xian)象(xiang)，从而(er)影响雾化(hua)效率(lv)。
在(zai)等(deng)离子旋(xuan)转(zhuan)电极(ji)雾(wu)化(hua)法(fa)制(zhi)备粉末过(guo)程(cheng)中(zhong)，雾化室是(shi)金属(shu)液(ye)滴(di)在(zai)飞(fei)行过程(cheng)中完(wan)成(cheng)冷却、凝固(gu)成(cheng)球(qiu)形(xing)粉末的(de)核心场(chang)所，雾(wu)化室(shi)的尺寸(cun)将直接关系到(dao)制备粉(fen)末的质量(liang)。马(ma)乐(le)等[25] 计算了不(bu)同(tong)工(gong)艺(yi)参数下(xia)对应雾(wu)化(hua)室的直(zhi)径(jing)，结(jie)果表(biao)明(ming)，在(zai)电(dian)击(ji)棒(bang)料(liao)旋转速度不(bu)改(gai)变的情(qing)况下(xia)，随(sui)粉(fen)末(mo)粒(li)度的增(zeng)加(jia)，其(qi)凝固过(guo)程(cheng)所(suo)需的飞行距(ju)离(li)也随(sui)之增大，雾化(hua)室(shi)的直(zhi)径也应(ying)该(gai)不断(duan)增加(jia)；在(zai)同(tong)一种(zhong)粉末粒(li)度的情(qing)况(kuang)下，增加(jia)冷(leng)却(que)气(qi)体中(zhong)氦(hai)气(qi)的(de)比(bi)例(li)可(ke)以有效(xiao)加(jia)速(su)液滴冷(leng)却，从而可以有(you)效减(jian)小(xiao)雾(wu)化(hua)室的尺(chi)寸，尤其(qi)是在较大粉末粒(li)度(du)时更为(wei)显(xian)著(zhu)。
此(ci)外(wai)，张(zhang)莹等(deng)[26] 归纳(na)了(le)使(shi)用(yong)等(deng)离(li)子旋转电极(ji)雾(wu)化法(fa)制备高(gao)温(wen)合(he)金(jin)粉末过(guo)程中(zhong)出(chu)现(xian)的几(ji)种(zhong)粉末(mo)缺(que)陷(xian)，如粉(fen)末包裹和(he)粘(zhan)结(jie)、氧化粉(fen)末以(yi)及(ji)非金(jin)属夹杂(za)物(wu)粉末(mo)等。研(yan)究表(biao)明，小液(ye)滴(di)在离心(xin)力(li)作用(yong)下与(yu)未凝(ning)固完全的粉末(mo)发(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)是造(zao)成(cheng)粉末包(bao)裹(guo)和(he)粉末粘结(jie)的(de)主要原因，在(zai)飞行过(guo)程(cheng)中小(xiao)液(ye)滴(di)的(de)冷(leng)却速度(du)很(hen)快(kuai)，所以容易导(dao)致(zhi)这(zhe)种(zhong)缺(que)陷(xian)的(de)形(xing)成(cheng)；等(deng)离(li)子(zi)弧热源(yuan)熔化(hua)合金棒料的过程中(zhong)，棒料缩孔中(zhong)残留的(de)气体(ti)逸(yi)出(chu)，当(dang)熔(rong)融(rong)状(zhuang)态的金(jin)属液(ye)滴接(jie)触到(dao)逸(yi)出气体，就会(hui)形(xing)成(cheng)氧(yang)化(hua)粉，并且(qie)由(you)于(yu)细粉的(de)比表(biao)面(mian)积(ji)大，所以细粉(fen)中(zhong)氧(yang)化粉的比例会更(geng)高(gao)；夹杂物粉(fen)末的(de)形(xing)成通(tong)常是由于设备(bei)在(zai)长(zhang)期(qi)使用(yong)的(de)过程(cheng)中磨损掉渣(zha)或(huo)者是(shi)雾化(hua)室的(de)壁面(mian)粗糙污染(ran)到了熔(rong)融(rong)母合(he)金液滴(di)。
经(jing)过(guo)几(ji)十年(nian)的(de)发(fa)展，我国(guo)在(zai)等(deng)离子旋转电极雾化(hua)设(she)备(bei)研制(zhi)和(he)制备工艺(yi)上(shang)取得(de)了巨(ju)大(da)进(jin)步，西安(an)赛隆公(gong)司在中细粒径粉末(mo)制备(bei)技(ji)术以(yi)及难(nan)熔钽(tan)粉制(zhi)备(bei)工(gong)艺上取(qu)得(de)了(le)创(chuang)新(xin)性突(tu)破，生产(chan)出的高球形度(du)、低(di)氧含量(liang)、高(gao)流动(dong)性(xing)的球形(xing)粉末，已经(jing)广(guang)泛(fan)应用于各(ge)个工程领(ling)域。
3 、粉末的(de)缺陷(xian)及(ji)控(kong)制(zhi)研(yan)究
3.1 卫(wei)星粉末(mo)
对于气(qi)雾(wu)化制(zhi)备的(de)粉(fen)末，卫(wei)星粉现象(xiang)普(pu)遍(bian)存在(zai)。
图 7 分(fen)别(bie)为(wei)等离子(zi)旋(xuan)转(zhuan)电(dian)极(ji)雾化法(fa)和真空感应熔炼气(qi)雾(wu)化(hua)法(fa)制备(bei)的 Inconel718 粉末(mo)[15]。由(you)图可知(zhi)，等离(li)子旋转(zhuan)电极(ji)雾化法制(zhi)备(bei)的(de)粉体(ti)表(biao)面(mian)光(guang)洁(jie)，球(qiu)形(xing)度(du)较好(hao)，基本不存(cun)在卫星粉(fen)和粘结(jie)；真(zhen)空(kong)感(gan)应(ying)熔炼气雾(wu)化法制(zhi)备(bei)的(de)粉末球(qiu)形度(du)较差(cha)，卫星(xing)粉(fen)颗粒(li)较多，且表(biao)面较粗(cu)糙。卫星(xing)粉(fen)的存在(zai)，会(hui)降(jiang)低(di)粉(fen)体的(de)球形(xing)度、流动(dong)性(xing)和松(song)装(zhuang)密度等(deng)，会对打(da)印(yin)件(jian)的(de)质(zhi)量(liang)造成(cheng)不利(li)影(ying)响(xiang)。在(zai)激光金(jin)属沉(chen)积(ji)工(gong)艺（laser metal depos-ition，LMD）中(zhong)，粉体通过(guo)送(song)粉器(qi)的(de)负(fu)载气(qi)流(liu)被(bei)输送到熔(rong)化区(qu)，粉(fen)体(ti)的流动(dong)性直(zhi)接影响粉(fen)体(ti)的输送(song)效(xiao)率(lv)，流动性(xing)差会造成(cheng)打印层粉(fen)体(ti)稀薄，从(cong)而导(dao)致打(da)印层(ceng)之间(jian)形(xing)成裂纹和(he)孔(kong)洞(dong)。在(zai)电(dian)子(zi)束(shu)选(xuan)区(qu)熔化成(cheng)形工艺（electron beam selective melting，EBSM）与(yu)选(xuan)区(qu)激(ji)光(guang)熔(rong)化成形工艺（selective laser melting，SLM）等(deng)基于(yu)粉(fen)床铺粉技(ji)术中，粉体(ti)通过刮刀(dao)在粉(fen)床(chuang)铺展成层，粉(fen)体的(de)流(liu)动性差会导致粉末沉(chen)积层(ceng)中(zhong)形成分(fen)散的空(kong)隙聚集(ji)区，也(ye)会导(dao)致(zhi)打(da)印(yin)件相对密(mi)度(du)低(di)、形(xing)成(cheng)孔(kong)洞(dong)和(he)裂纹(wen)等(deng)缺陷[27]。
关(guan)于(yu)卫星粉和(he)粉(fen)末粘结(jie)形(xing)成(cheng)的原因(yin)，主(zhu)要(yao)是由(you)于(yu)在雾(wu)化(hua)过程中会产生(sheng)尺(chi)寸(cun)大小不(bu)一(yi)的粉末(mo)，不(bu)同尺寸(cun)的粉(fen)末会(hui)处(chu)在不同的凝(ning)固状态(tai)和(he)飞行(xing)速度。卫(wei)星粉(fen)的特(te)点是一(yi)颗大(da)粉末(mo)上面(mian)粘结(jie)了一个或多个(ge)小(xiao)尺(chi)寸粉末(mo)，由于未(wei)完全凝(ning)固(gu)的小粉(fen)末(mo)撞(zhuang)击到了已(yi)经凝固完(wan)成的(de)大(da)粉末(mo)，因此(ci)大粉(fen)末(mo)未(wei)发(fa)生变形。那些处于(yu)未(wei)凝固(gu)完全状(zhuang)态(tai)的粉末(mo)相(xiang)互撞击(ji)或与雾化室的(de)内壁发生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)，从而造成了(le)粉(fen)末(mo)粘(zhan)结(jie)或(huo)变(bian)形为不(bu)规(gui)则(ze)粉末(mo)[28]。在雾化(hua)过程中，可以(yi)通(tong)过改(gai)变(bian)工艺参数(shu)（如(ru)提高(gao)雾化(hua)气体(ti)压(ya)力）来(lai)加快液滴(di)的冷却速(su)度，让粉(fen)末(mo)在(zai)碰(peng)撞之前(qian)完成(cheng)冷却(que)，从而在(zai)一(yi)定程度上(shang)减少(shao)卫(wei)星粉的(de)形成(cheng)。
3.2 空心(xin)粉(fen)末(mo)
对(dui)于气雾化(hua)制备(bei)粉(fen)末，空心粉是很(hen)常(chang)见的一(yi)类(lei)缺陷。空(kong)心粉一般(ban)会分(fen)为两(liang)种类(lei)型(xing)：第一种是(shi)气(qi)体(ti)完(wan)全(quan)封(feng)闭在粉(fen)末(mo)心(xin)部；第(di)二种(zhong)是(shi)球形液(ye)滴在凝固过程中(zhong)形(xing)成的缩孔(kong)。大量实验表(biao)明，对于气(qi)雾(wu)化(hua)工艺制(zhi)备的金(jin)属粉(fen)末，都(dou)会(hui)有(you)较高比(bi)例(li)的空心(xin)粉存在；等离(li)子旋转(zhuan)电极雾化(hua)法制得(de)的粉(fen)末通(tong)常(chang)孔隙(xi)率(lv)较(jiao)低(di)[14]。一般(ban)随(sui)着(zhe)雾(wu)化(hua)气(qi)压(ya)的(de)增大，粉(fen)末(mo)中(zhong)孔洞的尺寸(cun)、数(shu)量、孔(kong)隙率都(dou)会(hui)相(xiang)应增(zeng)加(jia)。另外在后(hou)续(xu)增材制(zhi)造过程(cheng)中，合金(jin)粉末(mo)中(zhong)空(kong)心(xin)粉(fen)的存(cun)在会导(dao)致卷(juan)入性气(qi)孔、析(xi)出性气孔、裂纹等(deng)缺陷(xian)的产(chan)生(sheng)，从(cong)而(er)影(ying)响(xiang)成型件的力学性能(neng)。因此(ci)，在雾化(hua)过程中，对空心(xin)粉的控(kong)制尤为重(zhong)要。
有观点(dian)认(ren)为(wei)液滴(di)的袋式(shi)破(po)碎机制(zhi)会促进空心粉(fen)的产(chan)生与(yu)形成(cheng)，如图 8 所(suo)示(shi)[29‒30]。在(zai)雾化过程中，气(qi)流的扰动(dong)作用会(hui)导致(zhi)液流(liu)前(qian)端(duan)形(xing)成极(ji)不(bu)稳定的(de)液膜，在(zai)气(qi)流(liu)的冲击(ji)扰(rao)动下(xia)，液膜(mo)发(fa)生破(po)碎(sui)，形成大量细(xi)小的液(ye)滴。雾化气体的(de)冲击有(you)可能(neng)会导致(zhi)液(ye)膜(mo)破(po)碎不完(wan)全，导(dao)致雾(wu)化(hua)气(qi)体被(bei)裹入(ru)，如果在袋(dai)状液(ye)膜开口(kou)处结(jie)合前，里(li)面(mian)的(de)雾(wu)化(hua)气体(ti)没有逸出(chu)，就会(hui)形成(cheng)空心粉。凝固缩(suo)孔(kong)基(ji)本只(zhi)会出(chu)现(xian)在(zai)大(da)粒径(jing)粉末中(zhong)，因为(wei)大颗(ke)粒粉(fen)末在凝固(gu)时冷却(que)速(su)度慢，会(hui)出现(xian)多(duo)个(ge)枝(zhi)晶，在(zai)枝(zhi)晶组(zu)织之(zhi)间(jian)，凝(ning)固缩孔容(rong)易(yi)形(xing)成[31]。
在雾(wu)化(hua)工(gong)程(cheng)中，可(ke)以通(tong)过(guo)改变工艺(yi)参数(shu)来降(jiang)低雾(wu)化气(qi)体(ti)的(de)动能(neng)，如降(jiang)低雾化压(ya)力(li)，从(cong)而(er)减少(shao)雾(wu)化(hua)过程中(zhong)空心粉的(de)形(xing)成(cheng)。另(ling)外，在(zai)液膜(mo)破碎(sui)开始前，气流(liu)会在熔(rong)体(ti)液流表面发(fa)生剪切(qie)作(zuo)用，从(cong)而(er)导致(zhi)液(ye)体表面会捕(bu)获一定量的气体(ti)，这(zhe)样(yang)就会使液(ye)流(liu)在破碎(sui)之前(qian)就(jiu)含(han)有了一些(xie)气体，这(zhe)部(bu)分气体在(zai)雾化过程(cheng)中(zhong)难(nan)以逸(yi)出，从(cong)而导(dao)致了凝(ning)固后空心(xin)粉的(de)形成(cheng)[32]。因此(ci)，可以(yi)尝试(shi)优(you)化(hua)雾(wu)化喷嘴布(bu)局，调(diao)整(zheng)喷(pen)嘴(zui)角度(du)以减少高(gao)压(ya)气体与熔(rong)体液(ye)流(liu)的(de)剪切(qie)作(zuo)用，减(jian)少空心粉(fen)的含量[29]。
3.3 氧化粉末(mo)
由于(yu)球形粉(fen)末的比表面(mian)积(ji)较(jiao)大(da)，在雾(wu)化制备高(gao)温合金粉(fen)末的(de)过程(cheng)中难以避免(mian)氧化粉(fen)末的(de)产生(sheng)，氧化(hua)粉末的产(chan)生(sheng)主(zhu)要(yao)有(you)两(liang)个(ge)原(yuan)因：一(yi)是在雾化(hua)制(zhi)备(bei)过(guo)程中(zhong)产生的氧(yang)化(hua)物(wu)，二是(shi)在(zai)后(hou)期(qi)转移(yi)、筛分(fen)及处(chu)理过程(cheng)中(zhong)对氧(yang)气(qi)的(de)吸(xi)附(fu)。有研(yan)究(jiu)表明(ming)，由(you)于(yu)小(xiao)粒(li)径(jing)粉(fen)末(mo)的(de)比表(biao)面(mian)积更(geng)大(da)，粉末(mo)的(de)含(han)氧(yang)量(liang)通(tong)常(chang)随粒径减小(xiao)而增(zeng)大，合金粉末的(de)氧含(han)量(liang)过高，会导致(zhi)成(cheng)形件力学性能恶化，所(suo)以(yi)高性(xing)能(neng)的球形(xing)高(gao)温(wen)合(he)金粉(fen)末(mo)必须(xu)保(bao)证(zheng)低(di)氧(yang)含(han)量(liang)[33]。
对于(yu)雾(wu)化过(guo)程中(zhong)产(chan)生(sheng)氧(yang)化的(de)情(qing)况，使用(yong)高(gao)纯惰性保护(hu)气(qi)体(ti)和(he)足够的设(she)备(bei)真空(kong)度(du)都可(ke)以有效减少(shao)氧化(hua)粉的比例(li)；在后续(xu)处(chu)理(li)过程中，只(zhi)能通过(guo)减(jian)少(shao)粉(fen)末(mo)与空(kong)气(qi)的接触来(lai)阻止氧化粉末(mo)的产(chan)生(sheng)。有(you)研(yan)究表明，当(dang)镍(nie)基高温(wen)合(he)金粉(fen)末(mo)与空气(qi)接触(chu)时(shi)，粉末(mo)的(de)氧化行(xing)为对温(wen)度(du)变(bian)化很敏感，合(he)理控制处(chu)理(li)温(wen)度可(ke)以有效抑制(zhi)氧化。在(zai)真(zhen)空(kong)温度场下(xia)，粉末(mo)表(biao)面(mian)吸(xi)附的(de)气体解(jie)吸后，也可(ke)以有(you)效降低粉末(mo)的(de)含氧(yang)量[34‒35]。
3.4 非(fei)金(jin)属(shu)夹(jia)杂(za)物(wu)粉(fen)末
非金属夹杂物也(ye)是(shi)决定(ding)球(qiu)形高温(wen)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)性(xing)能的(de)重要指标之一，粉(fen)末(mo)中夹(jia)杂(za)物的存(cun)在会(hui)对后(hou)期成(cheng)形件的(de)冶金质量(liang)和(he)力(li)学性能产(chan)生(sheng)重要的(de)影(ying)响。粉末(mo)中(zhong)的(de)非(fei)金(jin)属(shu)夹(jia)杂(za)物(wu)形(xing)貌如图 9 所示[33]。在(zai)等(deng)离子旋转电(dian)极雾化(hua)法制(zhi)得(de)的粉末中，非金属(shu)夹(jia)杂(za)物主(zhu)要(yao)来源(yuan)于(yu)合金棒料和制(zhi)粉设备(bei)的损耗[26]；而(er)对于气(qi)雾(wu)化法(fa)制备(bei)的粉(fen)末，夹杂(za)物主要来(lai)源于坩(gan)埚、导(dao)流(liu)管以及喷(pen)嘴(zui)等。
在当(dang)前制(zhi)粉(fen)技术条(tiao)件下(xia)，不(bu)可能(neng)完全避免(mian)雾化过(guo)程(cheng)中(zhong)非(fei)金(jin)属夹杂物(wu)的产生(sheng)，只能(neng)通(tong)过优(you)化(hua)雾化(hua)工(gong)艺(yi)来(lai)降低非金属夹杂(za)物(wu)的存(cun)在(zai)，以(yi)及在粉末(mo)后(hou)续处(chu)理(li)过(guo)程中(zhong)去(qu)除(chu)夹(jia)杂物(wu)，从而(er)提(ti)高粉末的(de)纯净度(du)。有(you)研究(jiu)人员(yuan)通过(guo)计算(suan)和试(shi)验(yan)的(de)方(fang)法(fa)研(yan)究(jiu)了静(jing)电分离工(gong)艺(yi)对高(gao)温合金(jin)粉末(mo)中非(fei)金属夹杂(za)物(wu)的去除(chu)效果(guo)，研(yan)究(jiu)结果表明，静(jing)电分离(li)工(gong)艺(yi)对粒径小(xiao)于 200 μm 的Al3O2 夹(jia)杂颗(ke)粒(li)去(qu)除效(xiao)果显(xian)著(zhu)[36]。此(ci)外，气体浮选(xuan)、气(qi)流(liu)磨(mo)和(he)滚筒(tong)磨(mo)等后处理(li)方式(shi)也(ye)都(dou)能有效去除粉(fen)末(mo)中(zhong)的(de)非(fei)金(jin)属(shu)夹杂(za)物(wu)[33]。
4、 增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)用(yong)高温合金(jin)粉末(mo)的(de)发(fa)展趋(qu)势(shi)
球(qiu)形粉末材(cai)料是金属增(zeng)材制(zhi)造(zao)工艺(yi)的(de)原(yuan)材(cai)料(liao)和(he)耗材。随(sui)着(zhe)金属增材制造技术(shu)的不断(duan)发展(zhan)，适用(yong)于增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)的合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)价(jia)格较(jiao)高、品(pin)质较(jiao)低(di)和生产率(lv)较低等问题(ti)日益显现(xian)。因此，针对增材制造技术(shu)，优化设计出适(shi)用于增(zeng)材制造(zao)的(de)高(gao)温(wen)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)和(he)改(gai)进(jin)制(zhi)备(bei)工艺(yi)以提(ti)高细(xi)粉收(shou)得率在(zai)未(wei)来(lai)一(yi)段时间里将(jiang)是(shi)重(zhong)要的研(yan)究方(fang)向(xiang)。随(sui)着对(dui)合(he)金(jin)粉末制备(bei)基础(chu)理(li)论(lun)的(de)深(shen)入研(yan)究以及新(xin)热源(yuan)技术(shu)（等离(li)子(zi)炬、电子束、激光(guang)）的应用，传统(tong)制粉(fen)技(ji)术（气雾(wu)化(hua)法(fa)、等(deng)离子(zi)雾(wu)化(hua)法和离(li)心雾化(hua)法等）将得(de)到不(bu)断(duan)的升(sheng)级(ji)和发(fa)展(zhan)，新(xin)的粉末制(zhi)备(bei)技术(shu)和(he)粉(fen)末分级(ji)技(ji)术(shu)将(jiang)会出(chu)现，增(zeng)材制(zhi)造(zao)用(yong)高(gao)品质球(qiu)形(xing)金属(shu)粉(fen)末(mo)的适用标(biao)准(zhun)将逐渐(jian)被完(wan)善。未(wei)来(lai)的球形(xing)高温合(he)金(jin)粉末制(zhi)备技(ji)术(shu)将(jiang)朝着智能(neng)化(hua)和(he)现代(dai)化的方(fang)向(xiang)不(bu)断(duan)发(fa)展(zhan)。
参 考 文(wen) 献
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