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国家标准计划《增材制造 金属粉末 电极感应气雾化制粉通则》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 国营芜湖机械厂中国科学院金属研究所钢铁研究总院有限公司中南大学中国兵器工业集团第五二研究所季华实验室有研增材技术有限公司西安欧中材料科技有限公司沈阳好智多新材料制备技术有限公司江苏威拉里新材料科技有限公司中航迈特增材科技(北京)有限公司亚洲新材料(北京)有限公司宁波众远新材料科技有限公司中天上材增材制造有限公司飞而康快速制造科技有限责任公司盘星新型合金材料(常州)有限公司南通金源智能技术有限公司上海盈德宝气气体有限公司南昌航空大学

目录

基础信息

计划号
20255907-T-610
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-31
公示开始日期
2025-08-18
公示截止日期
2025-09-17
标准类别
方法
国际标准分类号
77.160
77 冶金
77.160 粉末冶金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

目的意义

凭借着短周期、可成形复杂形状、材料利用率高、力学性能优良等优势,现阶段增材制造、粉末冶金行业迈入高速发展期。

2021年全球增材制造行业市场规模达到了152亿美元,预计在2025年达到298亿美元,2021年全球粉末冶金行业市场规模达到267亿元,2022年大约为278亿美元。

增材制造、粉末冶金行业的高速发展有效促进了原材料端制粉行业的快速发展。

2021年全球增材制造专用原材料销售金额为25.98亿美元,2022年已达到30亿美元。

球形金属粉末作为金属增材制造、粉末冶金的基础原材料,广泛应用于激光熔覆、金属3D打印以及特种喷涂等领域,对制备零部件性能起到决定性作用。

气雾化制粉技术是当今主要的球形金属粉末制备技术之一,其生产效率较高冷却速率较快、生产成本较低,而制备的金属粉末具有球形度高、含氧量低、粒度分布窄等优点,能够制备出满足增材制造等新技术要求的高品质球形金属粉末。

电极感应气雾化制粉技术作为其中的一种气雾化制粉技术,成本适中,特别适合高品质粉末,尤其是钛合金粉末的制备。

2021年全球增材制造用钛粉年用量在1000吨以上,90%采用EIGA工艺制备,预计2027年或将接近5000吨。

电极感应气雾化制粉技术(EIGA)采用无坩埚技术。

该技术需使用一个预合金棒,棒的下端插进圆锥形的感应圈中被加热,并且熔体滴入气体喷嘴的中心,在此处熔体被氩气雾化,雾化过程中气体压力在2MPa~6MPa之间。

通过电驱动装置,正在被消耗的预合金棒不断地送入感应圈中。

熔体的流动速率可由电功率的大小和棒的进给速度来控制。

目前钛合金所能达到的最大熔化流动速率约是90 kg/h。

为了保证端部对称的熔化,棒料以一定的低速率旋转。

与使用高转速的旋转电极法所不同,EIGA技术棒料不需保持平衡。

该方法的另一优点是只需很小功率,因为液体的体积很小,这也是该技术被认为很安全的一个原因。

EIGA制备的合金粉末质量主要由原材料品质与电极感应气雾化制粉通则决定,制粉用原材料棒材技术标准已相当成熟,目前国内制粉产业还未建立电极感应气雾化制粉通则,难以推动电极感应气雾化制粉技术大批量应用,故亟需制定“增材制造 金属粉末 电极感应气雾化制粉通则”国家标准。

“增材制造 金属粉末 电极感应气雾化制粉通则”国家标准明确了人员、设备、原材料、工艺过程、质量检验等内容,是保证金属粉末大批量、稳定化、低成本生产的重要措施。

本标准的实施有以下三个方面的意义: (1)确保金属粉末大批量生产质量稳定性、提高制粉工艺可靠性、降低生产成本 可以确保技术符合产品要求,同时优化金属粉末制备工艺,提高生产效率和质量。

可以分析和测试不同参数下的粉末特性,找出稳定化工艺参数,并确定最佳制粉工艺,提高工艺的可靠性,减少工艺失误降低废品率和重复率,减少原材料浪费,从而降低生产成本。

(2)填补电极感应气雾化制粉标准的空白 随着金属3D打印用钛合金粉末量大幅增长,目前国内使用电极感应气雾化制粉工艺需求大幅提升,电极感应气雾化制粉工艺稳定性已经成为金属粉末质量的关键因素,通过本标准的制定与实施,填补了电极感应气雾化制粉技术标准的空白。

(3)推动电极感应气雾化制粉技术的广泛应用 通过本标准的制定与实施,为电极感应气雾化制粉技术领域提供标准支撑,保障产品高质量和稳定性,同时可以提供大批量低成本球形金属粉末,为增材制造技术的进一步推广奠定良好的基础。

范围和主要技术内容

本标准规定了增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则。本标准适用于金属粉末电极感应气雾化制备。 主要技术内容: (1)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则使用范围; (2)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则规范性引用材料; (3)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则术语与定义; (4)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则规分类; (5)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则一般要求; (6)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则规工艺过程; (7)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则规质量记录; (8)增材制造金属粉末电极感应气雾化制备通则技术资料交付。