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摘要
金属熔体气体雾化法是制备增材制造专用金属粉末的重要方法。然而，气体雾化工艺制得的粉末中通常混有大量卫星粉，对金属增材制造工艺产生不利影响。本文通过施加辅助气流、采用阶梯状雾化室结构等气体整流措施抑制回流区中的粉尘回旋，进而控制卫星粉的形成。利用计算流体力学软件ANSYS Fluent进行数值模拟，研究施加辅助气流或采用阶梯状雾化室结构时，雾化室内宏观流场特征以及颗粒运动轨迹的变化规律。结果表明，在雾化室顶部距雾化室中心R/2（R为雾化室半径）处施加辅/雾比（辅助气流与雾化气流的流量比）大于0.8的辅助气流时能够有效抑制回流区中的粉尘回旋；采用阶梯宽为300 mm、高为575～600 mm的雾化室结构能够有效抑制回流区中的粉尘回旋。根据数值模拟结果，采用气体整流措施制备TC4钛合金粉末，并检测粉末的粒径分布、球形度、赘生物指数等指标，发现与不采用气体整流措施制备的粉末相比，赘生物指数降低约45%。
- 出版日期2021-10-27
- 单位南方科技大学
