球形碳化钨粉新改良方案

球形碳化钨粉是热喷涂的重要原材料，其化学成分稳定，硬度高，显微组织为细等轴树枝状，无过共晶和亚共晶，使用时不存在应力集中和微裂纹，没有尖锐边角，具有比破碎粉末更高的韧性和耐磨性。克服了传统铸造碳化钨粉末化学成分不稳定、杂质含量高、组织结构不均匀、显微硬度低、耐磨性差等缺点。

球形钨粉的制备方法多种多样，国内的制法主要集中在传统生产工艺的改进，尽可能得到形状较为规则、组织结构为细等轴树枝状的铸造碳化钨粉末。近来，有学者提出了一种球形钨粉的改进制法，其方案主要有：

1. 建立稳定运行的氩等离子体炬：向等离子体反应器输入0.5MPa、0.6MPa或者0.8MPa持续主工作气体氩气流，辅助工作气体氢气输入压力为0.5MPa、0.6 MPa或0.8MPa，感应线圈加载至一定功率，功率可以是20 KW、30 KW或者50 KW，同时点火器放电，高压线圈感应耦合及点火器电晕触发，使氩气电离产生氩等离子体炬。此时使整个等离子体反应器内保持负压状态，即可保证等离子体炬稳定运行。

2. 利用氮气将铸造碳化钨粉末（原粉）注入氩等离子体炬的芯部高温区加热。加热时间随气粉流“飞离”等离子体炬而结束，持续时间仅为140毫秒~170毫秒。铸造碳化钨粉末被送入等离子体炬的芯部高温区，吸收大量的热量，颗粒表面开始熔化，当颗粒重量的50%（至少）被熔化时，由于表面张力的作用，形成球形度很高的碳化钨粉末颗粒。

3. 将加热熔融后的碳化钨粉末颗粒液滴冷却固化形成球形碳化钨粉末。在辐射、对流、传导和化学四种加热机制作用下，被迅速加热而熔化。当颗粒熔化到至少50%时，熔融的颗粒在表面张力的作用下形成球形度很高的液滴，并在极高的温度梯度（10‑6K/m）下迅速冷却、进入热交换室骤冷凝固，从而形成球形的颗粒。这一球化过程只要工艺参数设置合适，可达到近乎100%的球化率。

4. 将气体抽离，收集球形碳化钨粉。球化过程完成后，将气体抽离、处理排放，球化粉体进入收集储罐，自动计量收集。

在整个球化方法中，至关重要是调节和设置氩等离子参数。原料粉末特性的细小差异，比如粉体颗粒的粒度不同，其工艺参数会有很大的差别。总体来说，这个方案比国外的球形钨粉制备方案具有成本低，质量稳，易规模化的优势。

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