目前煤化工行业已成为我国国民经济发展的重要部分,随着煤化工技术的发展,煤制油、煤制烯烃项目的增加,锁渣阀所面临的高温高压等工况更加恶劣,这导致锁渣阀寿命大大降低。因此表面改性技术已成为增加其寿命的关键途径,超音速火焰喷涂、真空熔覆作为锁渣阀最核心的涂层制备技术,对所使用的Ni60A合金粉末性能有极高的要求。紧耦合气雾化技术作为制备高端合金粉末最常用的技术,由于缺乏对紧耦合气雾化机理及喷嘴结构参数对合金熔液形态影响规律的研究,导致当前紧耦合气雾化制粉过程中存在导液管堵塞、合金熔液反喷现象的发生,且存在制备出的Ni60A合金粉末性能较差、细粉收得率较低等常见问题。基于上述原因,本文首先通过SpaceClaim软件对喷嘴结构进行建模,采用Fluent流体计算软件中的SST k-ω湍流模型对气雾化流场进行数值模拟,分析了不同雾化压力及喷嘴结构对导液管末端压力、回流区结构特征、滞留点位置及压力等影响规律,再通过Jmatpro软件对不同温度下Ni60A熔液的物理性能进行模拟,采用VOF两相流模型模拟了不同雾化压力及喷嘴结构对Ni60A熔液流出导液管后形态的影响,并模拟了熔液反喷时在导液管内部的形态,证明了导液管末端为正压是导致导液管堵塞、合金熔液反喷最主要的原因。其次在数值模拟分析的基础之上,在保证Ni60A熔液不堵嘴、不反喷的前提下,通过多次试验,总结出了对涂层影响最大的3个粉末性能指标,即粉末流动性、平均粒径D50和含氧量。通过试验数据建立了三元二次多项式回归方程,并建立了多目标优化模型。在此基础上采用NSGA-II遗传算法对所建立的多目标优化模型展开优化研究,最后得到了优化结果的Pareto解集前沿图,从中选择出一组最优雾化压力及喷嘴结构的组合参数。为验证优化结果的准确性,在优化后的组合参数基础上进行Ni60A粉末制备,并且通过多台检测设备分析粉末的流动性、平均粒径D50、含氧量等。经对比优化前后以及优化后实际粉末性能结果,发现多目标优化出的粉末流动性、平均粒度D50及含氧量与实际制备出的粉末误差较小,且粉末的各个性能达到了最优。