球形钛及钛合金粉制备技术现状及展望

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1、球形钛及钛合金粉制备技术现状及展望廖先杰赖奇张树立攀枝花学院攀西科技创新中心摘要：主要介绍了制备球形钛及钛合金粉的方法，有传统的气雾化法（GA法）、超声雾化法、旋转电极离心雾化法（REP）、等离子旋转电极法（PREP法）、等离子直流弧球化法（PA法）、射频等离子炬球化法（TEKNA法）和新发明的造粒烧结法（GSD法），并对这些方法进行了比较，最后指出造粒烧结法（GSD法）因其成本低廉和对设备要求低等优点将会成为球形钛及钛合金粉末制备的主要方法，降低钛及钛合金快速成型的成木，推动增材制造技术的普及与应用。关键词：钛粉;球形钛粉;造粒烧结法;增材制造

2、;作者简介：廖先杰（1980—）,男，重庆渝北人，主要从事金属高纯化及其粉末制备技术研究。E-mail:smileqqzone@qq.com。收稿日期:2017-08-14基金：攀枝花市科技计划项目2015CY-G-17CurrentSituationandDevelopmentProspectofPreparationTechnologiesforSphericalTitaniumandTitaniumAlloyPowderLiaoXianjieLaiQiZhangShuliPanxiInnovationCentreofScienceandTe

3、chnology,PanzhihuaUniversity;Abstract：Preparationtechnologiesofsphericaltitaniumandtitaniumalloypowder,includingtraditionalgasatomization(GA),ultrasonicatomization,rotatingelectrodecentrifugalatomization(REP)、plasmarotatingelectrodeprocess(PREP),plasmaatomization(PA),RFplasma

4、torchatomization(TEKNA)andnewly-inventedgranu1ation~sintering-deoxygenation(GSD),wereintroducedandcomparedinthispaper.ItisproposedthattheGSDmethodwillbethemainstreamforsphericaltitaniumandtitaniumalloypowderpreparationbecauseofitsadvantagesoflowcostandnon-strictrequirementsfo

5、requipment,whichwillfinallydecreasethecostofrapidprototypingfortitaniumandtitaniumalloysandpromotethepopularizationandapplicationofmanufacturingtechnologiesforadditivematerials.Keyword：titaniumpowder;sphericaltitaniumpowder;granulation-sintering-deoxygenation;additivematerial

6、sinanufdcturing;Received：2017-08-140引言钛由于具有低密度、比强度高、耐腐蚀性好、高温下抗蠕变、生物相容性和焊接性能良好的特点得到人们的重视;但是金属钛的活泼尤其是钛粉具有很大的表面自由能、活性高、非常容易氧化、易与其他元素发生反应［1-2］,因此金属钛的加工和应用过分昂贵限制了推广和应用。粉末冶金技术（PM）作为一种成本低的近净成型（NNS）技术，较传统加工技术大大地节省了钛合金的应用成本固。粉末冶金技术主要包括模压烧结、金属注射成型（M1M）和成本较高但性能更好的热等静压技术（HIP）,以及最新研究热点增材制

7、造技术（AM）。增材制造技术主要以激光选区3D打印技术（SLM）和电子束熔融金属3D打印技术（EBM）为代表［4-5］。包括AM、MIM和IIIP等在内的所有近净成型技术都采用钛和钛合金粉末原料制作产品零件，粉末的质量和成本直接影响到成品零件的质量和市场；因此开发出满足纯度高、球形度好、氧含量低、粒度适合与成本低廉的钛及钛合金粉末成为了钛及钛合金粉末冶金领域的发展方向与研究热点［6-7］o已实现商业化的球形钛及钛合金粉的制备方法主要有雾化法和射频等离子球化法;笔者重点介绍一种新发明的低成本制备高质量球形钛粉制备方法GSD法，最后结合该技术的优点对

8、球形钛及钛合金粉末的制备技术进行展望。1球形钛及钛合金粉的制备方法1.1气雾化法雾化法是通过一定的手段直接将液体金属击碎得到金属粉末的一