TiAl合金粉末射频等离子体球化过程数值模拟

朱郎平^1,2，路新³，刘程程³，李建崇^1,2，南海^1,2

1. 北京航空材料研究院2. 北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心3. 北京科技大学

摘 要：采用数值模拟的方法对TiAl合金粉末的射频(radio frequency)等离子体球化过程进行研究,分析速度场和温度场对不同粒径TiAl合金粉末的运动轨迹及质量变化的影响。结果表明:粉体颗粒在等离子体的高温作用下温度急剧升高,表面蒸发导致粒径降低,太小的颗粒很快蒸发消失掉;在冷却塔下端,不同粒径颗粒的运动轨迹存在较大差异,小颗粒倾向于随气流进入气流出口,大颗粒落到冷却塔底部被收集;增大气流量会提高球化系统中的气流速度,导致在气流出口能被气流带走的颗粒粒径变大,收粉率降低;模拟得到TiAl合金粉末球化后的粉末粒径分布、平均粒径及收粉率等参数与实验结果比较接近,模型能够较好地符合实际球化过程。

关键词：射频等离子;球化;数值模拟;TiAl合金;粉末;