数值模拟雾化气压对GH4169合金粉末粒径的影响

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2020.06.008

东北大学学报:自然科学版 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (6): 807-811.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.06.008

数值模拟雾化气压对GH4169合金粉末粒径的影响

郭快快^1,2，商硕¹，陈进¹，刘常升¹

(1.东北大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110819; 2.辽宁增材制造产业技术研究院有限公司，辽宁沈阳110200)

收稿日期:2020-02-21 修回日期:2020-02-21 出版日期:2020-06-15 发布日期:2020-06-12
通讯作者: 郭快快
作者简介:郭快快(1989-)，男，河南平顶山人，东北大学博士研究生；刘常升(1963-)，男，内蒙古奈曼旗人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFB0305801)；国家自然科学基金-辽宁联合基金重点项目(U1508213)；国家自然科学基金资助项目(51771051).

Numerical Simulation of Influence of Atomization Pressure on Particle Size of GH4169 Alloy Powders

GUO Kuai-kuai^1,2， SHANG Shuo¹， CHEN Jin¹， LIU Chang-sheng¹

1.School of Materials Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2.Liaoning Additive Manufacturing Industry Technology Research Institute Co.， Ltd.， Shenyang 110200， China.

Received:2020-02-21 Revised:2020-02-21 Online:2020-06-15 Published:2020-06-12
Contact: LIU Chang-sheng
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摘要/Abstract

摘要： 针对工艺参数与高温合金雾化粉末粒径间的复杂联系，采用ANSYS-Fluent数值模拟GH4169高温合金真空感应气雾化(VIGA)制粉过程中液滴的破碎行为，分析了雾化气压对金属熔体雾化过程和粉末粒度分布的影响.结果表明:一次雾化过程的带状液膜厚度和液滴面积逐渐减小；二次雾化对熔体的破碎作用逐渐增强，雾化所得粉末粒径越来越细小，中位径从81.10 μm减小到69.80，64.77，52.30，41.80μm；细粉收得率逐渐提高，由1.72%提高到12.62%，18.89%，56.50%，71.54%.

关键词: 真空感应熔化, 高温合金, 气雾化, 雾化气压, 粒径分布

Abstract: Aiming at exploring the complex relationship between vacuum induction gas atomization (VIGA) process parameters and particle sizes of superalloy powders， the ANSYS-Fluent software was used to simulate the breaking behavior of droplets during the GH4169 superalloy VIGA process. The influence of atomization pressure on the atomization process and particle size distributions of the melt metal was analyzed. The results showed that the thickness of the strip-shaped liquid film and the droplet area in the first atomization process gradually decreased， while the crushing effect of the secondary atomization on the melt was gradually enhanced. The particle size of the atomized powders was reduced from 81.10 to 69.80， 64.77， 52.30 and finally to 41.80 μm. Correspondingly， the yield of fine powders was gradually improved from 1.72% to 12.62%， 18.89%， 56.50%， and finally to 71.54%.

Key words: vacuum induction melting, superalloy, gas atomization, atomization pressure, particle size distribution

中图分类号:

TB126

郭快快，商硕，陈进，刘常升. 数值模拟雾化气压对GH4169合金粉末粒径的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(6): 807-811.

GUO Kuai-kuai， SHANG Shuo， CHEN Jin， LIU Chang-sheng. Numerical Simulation of Influence of Atomization Pressure on Particle Size of GH4169 Alloy Powders[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2020, 41(6): 807-811.

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