Регулирование формы и размеров частиц порошков при плазменном распылении

Аддитивные технологии относятся к числу наиболее стремительно развивающихся направлений современного производства. Для обеспечения поступательного движения развития аддитивных технологий в РФ необходимо обеспечить максимальную доступность отечественных предприятий к аддитивному сырью – сферическим металлическим порошкам, однако отсутствие отечественных установок для производства таких порошков затрудняет решение этой задачи. В СПбПУ Петра Великого были разработаны и успешно прошли промышленные испытания системы плазменной атомизации твердых металлических фидстоков различных химических составов. В работе приводятся результаты исследования влияния ряда технологических параметров на гранулометрический размер, форму и дефектность порошков стали 12Х18Н9 и сплава ВЖ98. Приведены результаты исследований влияния таких параметров распыления, как сила тока и скорость плазмообразующего газа, подаваемых на плазмотрон и объем защитного газа, подаваемого в факел распыления через форсунки системы «кипящего слоя», расположенного в средней части камеры распыления атомайзера. Показано, что, повышая силу тока и скорость плазмообразующего газа, можно снизить средний размер частиц порошка, а изменяя объем подачи защитного газа – регулировать форму частиц. Анализ химического состава полученных порошков показал, что в процессе распыления угара легирующих элементов не происходит и состав порошка не отличается от составов исходных фидстоков. В работе приведены разработанные режимы распыления фидстоков сплавов, показана возможность получения металлических порошков с уровнем сферичности 92–96 % и минимальным – не превышающим 0,5 % от общей массы порошка – количеством частиц с неметаллическими включениями, наружными и внутренними дефектами.