采用紧耦合气雾化法制备Fe-Cr合金粉末,分别研究了雾化压力和过热度对粉末粒度分布和表面形貌的影响。结果表明,在其他工艺参数不变的情况下,随着雾化压力从3.0 MPa增加到3.4 MPa、3.8 MPa时,细粉收得率升高,粉末中位粒径减小,气压增大则对液柱的破碎能力增强;当雾化压力从3.8 MPa增加到4.2 MPa时,粗粉收得率提高,中位粒径增加,小颗粒粉末团聚或粘结形成大颗粒粉末;过热度的增加提高了雾化过程的稳定性,钢液黏度降低、流动性提高,粉末中位粒径减小,细粉收得率提高;过热度增加到300 ℃时,液流比增加使液柱破碎不完全,粉末中位粒径减小。该方法制备的Fe-Cr合金粉末的激光熔覆性良好,熔覆层硬度为HRC54~HRC57。

气雾化制粉具有球形度高、松装比大和流动性好等特点，适于制备激光熔覆专用合金粉末。采用自行设计的超音速气雾化喷嘴，在热喷涂粉末Ni60的基础上调整粉末材料配比，在不同的雾化气体压力下进行气雾化实验，以获得性能优良的激光熔覆合金粉末。结果表明，当其他条件一定时，雾化气体压力越大，粉末的平均粒度越小，体积4次矩平均径和索特平均直径越小，即颗粒越细；与此同时，粉末的松装比更大，流动性更好，更能满足激光熔覆的要求。但雾化压力不能无限制地增大。经综合考虑，雾化气压取7 MPa为较优的气雾化参数。对比在雾化气压为7 MPa时制备的镍基粉末与热喷涂Ni60粉末进行相同参数的同轴送粉激光熔覆，发现自制粉末的激光熔覆层平整光滑，没有裂纹和气孔等缺陷，且熔覆层的硬度相差不大。