本發明屬于合金球形粉末制備技術領域，涉及一種TA15合金球形粉末的制備方法。
背景技術：
鈦及鈦合金作為結構金屬，具有比強度高、抗腐蝕性好、耐高溫等一系列突出優點，能夠進行多種方式的壓力加工成形、焊接和機械加工。隨著鈦合金研究和生產的發展，被廣泛應用于航空航天等領域，如渦輪發動機和飛機構架等關鍵部位。
Ti-6.5Al-2Zr -1Mo-1V鈦合金（簡稱TA15合金）屬于高Al當量的近α鈦合金，不僅具有α型鈦合金良好的熱傳導性和可焊性以及接近于α-β型鈦合金的工藝塑性，具有比強度高、熱穩定性好、抗蠕變性能優異和可焊性強等優點，被廣泛地應用于航空航天工業中關鍵零部件的制造。
采用傳統的鍛造和鑄造方法生產TA15鈦合金成材率低、成本高、后續加工困難，限制了材料的廣泛應用。粉末冶金制備方法是1種具有工藝流程短、材料利用率高、組織細小均勻、成分可控等優點的近凈成形技術。因此，采用PREP法制備高溫鈦合金TA15具有良好的應用前景。
技術實現要素：
為克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種TA15合金球形粉末的制備方法，具有方法簡單易行、純凈、球形度良好、低氧含量、低夾雜物的特點。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種TA15合金球形粉末的制備方法，按質量百分比，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，TA15母合金棒的熔煉；按主要元素：5.5-7.1wt%的Al，0.5-2.0wt%的Mo，0.5-1.0wt%的V，1.5-2.5wt%的Zr，其余為Ti基體，添加次要元素：C<0.08wt%，H<0.015wt%，O<0.15wt%，N<0.05wt%，Fe<0.25wt%,Si為0.15wt%進行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步驟2，將步驟1的TA15合金母合金棒坯制成電極棒，電極棒直徑為10-90mm，長度為100-1000mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.1mm/m；
步驟3，將電極棒置于惰性氣體密閉反應室內并告訴旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；
步驟4，熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在保護氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到TA15合金球形粉末；
步驟5，在惰性氣體保護下對TA15合金球形粉進行靜電分離、篩分、除雜處理后得到純凈的TA15合金球形粉。
步驟3和步驟5所述的惰性氣體為氦氣或氬氣或氦氣與氬氣的混合氣體。
本發明的有益效果是：本發明TA15合金球形粉末的制備方法，通過高速旋轉離心霧化的方法制備TA15合金球形粉末，最大限度地減少合金成分偏析，消除組織粗大及不均勻組織。同時可實現近凈成形和自動化批量生產，有效降低金屬的損耗。因其生產過程中不與坩堝和脫氧劑等混合，不怕混入雜質，所以制取成粉末具有高純度，球形度良好，低價雜物含量等性能指標，保證了材料成分配比的正確性和均勻性。
附圖說明
圖1為本發明采用PREP法制備的TA15合金粉末形貌圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。
實施例1：
一種TA15合金球形粉末的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，TA15母合金棒的熔煉；按主要元素：5.5wt%的Al，0.6wt%的Mo，0.55wt%的V，1.7wt%的Zr，其余為Ti基體，添加次要元素：0.07wt%的C，0.014wt%的H，0.14wt%的O，0.045wt%的 N，0.23wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si進行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步驟2，將步驟1的TA15合金母合金棒坯制成電極棒，電極棒直徑為85mm，長度為950mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.1mm/m；
步驟3，將電極棒置于充有氦氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；
步驟4，熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在保護氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到TA15合金球形粉末；
步驟5，在氦氣保護下對TA15合金球形粉進行靜電分離、篩分、除雜處理后得到純凈的TA15合金球形粉。
實施例2
一種TA15合金球形粉末的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，TA15母合金棒的熔煉；按主要元素：6.0wt%的Al，1.0wt%的Mo，0.7wt%的V，2.0wt%的Zr，其余為Ti基體，添加次要元素： 0.05wt%的C， 0.012wt%的H， 0.13wt%的O， 0.03wt%的 N， 0.2wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si進行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步驟2，將步驟1的TA15合金母合金棒坯制成電極棒，電極棒直徑為75mm，長度為850mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.1mm/m；
步驟3，將電極棒置于充有氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；
步驟4，熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在保護氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到TA15合金球形粉末；
步驟5，在氬氣保護下對TA15合金球形粉進行靜電分離、篩分、除雜處理后得到純凈的TA15合金球形粉。
實施例3
一種TA15合金球形粉末的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，TA15母合金棒的熔煉；按主要元素：6.5wt%的Al，1.25wt%的Mo，0.85wt%的V，2.2wt%的Zr，其余為Ti基體，添加次要元素： 0.045wt%的C， 0.01wt%的H， 0.11wt%的O， 0.025wt%的 N， 0.18wt%的Fe, 以及0.15wt%的Si進行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；
步驟2，將步驟1的TA15合金母合金棒坯制成電極棒，電極棒直徑為70mm，長度為800mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.1mm/m；
步驟3，將電極棒置于充有氦氣與氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；
步驟4，熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在保護氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到TA15合金球形粉末；
步驟5，在氦氣與氬氣混合氣體的保護下對TA15合金球形粉進行靜電分離、篩分、除雜處理后得到純凈的TA15合金球形粉。