【摘 要】
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钨具有熔点高、硬度大和热膨胀系数低等优良性能,广泛应用于医疗、军事和核工业等领域。然而,由于钨韧脆转变温度低,传统的机加工难以制备精密钨构件,限制了其进一步广泛应用。近年来,金属3D打印技术的发展为钨复杂构件的制造提供了新途径,原料钨粉性能是决定增材制造钨构件质量的关键因素,随着对钨构件致密化要求的提升,对钨粉粒形和粒度的要求也随之提高。本文采用射频感应等离子球化技术对钨粉进行球化,通过优化工艺,
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钨具有熔点高、硬度大和热膨胀系数低等优良性能,广泛应用于医疗、军事和核工业等领域。然而,由于钨韧脆转变温度低,传统的机加工难以制备精密钨构件,限制了其进一步广泛应用。近年来,金属3D打印技术的发展为钨复杂构件的制造提供了新途径,原料钨粉性能是决定增材制造钨构件质量的关键因素,随着对钨构件致密化要求的提升,对钨粉粒形和粒度的要求也随之提高。本文采用射频感应等离子球化技术对钨粉进行球化,通过优化工艺,最终制得高性能球形W粉和W-ZrC粉。具体研究内容如下:首先从团聚程度的角度分析不同粒径市售氢还原钨粉球化效果不同的机理,研究不同球化工艺参数（等离子体功率、送粉速率）对市售氢还原钨粉球化效果的影响,获得最优工艺参数;然后采用喷雾造粒工艺对氢还原钨粉进行前处理,分析不同参数（pH值、固含量等）对球磨浆料粘度和稳定性的影响,研究不同工艺参数（固含量、雾化盘转速等）下造粒W粉及造粒W-ZrC粉形貌和粒径的不同;最后探究喷雾造粒前处理对钨粉球化效果的提升。主要结论如下:（1）6μm和8μm氢还原钨粉的团聚程度高,团聚体颗粒完全熔化所需热量更多,球化效果差。随着粒径的增大,粉末团聚程度逐渐降低,球化效果逐渐提升。当等离子体功率60 kW,送粉速率50 g/min时,20μm市售氢还原钨粉球化后的流动性为6.28 s/50g,松装密度为9.36 g/cm~3。（2）pH值、固含量、分散剂添加量和球磨时间影响浆料中粉末颗粒的分布,决定浆料的稳定性和均匀性,而雾化盘转速决定造粒粉的粒形和粒径分布。在最优工艺参数条件下,通过喷雾造粒处理制备出平均粒径分别为26.946μm和23.970μm的造粒W粉和造粒W-ZrC粉。（3）喷雾造粒前处理有利于制备高性能球形W粉及球形W-ZrC粉。球化后的球形W粉和球形W-ZrC粉流动性分别为5.95 s/50g和7.17 s/50g,松装密度分别为10.21 g/cm~3和8.94 g/cm~3。
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