GH3536是一種固溶強(qiáng)化型鎳基高溫合金，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫強(qiáng)度，能夠在900℃以下長(zhǎng)期使用，因此被廣泛用于制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件。為了響應(yīng)航空工業(yè)輕質(zhì)高強(qiáng)的嚴(yán)苛要求，通過激光增材制造技術(shù)來制備GH3536合金零部件成為了研究熱點(diǎn)。
威拉里研發(fā)團(tuán)隊(duì)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，采用PREP工藝制備增材制造專用GH3536合金粉末，發(fā)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速制備的GH3536粉末粒度均集中在15～70 μm，隨著轉(zhuǎn)速的增加粉末粒徑逐漸減小（圖1）。
圖1?不同轉(zhuǎn)速下制備的粉末粒徑分布
由圖1可知，棒料旋轉(zhuǎn)速度影響粉末平均粒徑，主要是液膜厚度變小以及棒料在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)端面液線受到的離心力增加，使其液線變長(zhǎng)，一次破碎形成的小液滴增加，二次破碎更加充分，進(jìn)而導(dǎo)致粉末粒度變小。而當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定程度后，粉末的平均直徑很難進(jìn)一步減小，是因?yàn)榘袅隙嗣娈a(chǎn)生的相鄰液滴相互作用和重新碰撞粘連的可能性增加。
表1?不同轉(zhuǎn)速下制備的GH3536粉末綜合物理性能
由表1可知，隨著轉(zhuǎn)速的增加，粉末的松裝密度逐漸增大，流動(dòng)性也得到改善。主要因?yàn)榘袅闲D(zhuǎn)速度的提高，端面液膜離心力增大，粉末粒徑分布與級(jí)配更加均勻，最終使粉末綜合物理性能得到提升。
圖2?轉(zhuǎn)速對(duì)粉末形貌的影響
威拉里對(duì)關(guān)鍵制粉參數(shù)優(yōu)化后制備的GH3536球形粉末物理性能與現(xiàn)有文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)相比（圖2），在流動(dòng)性、松裝密度、粒度分布、球形度等綜合物理性能方面均展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)第三方驗(yàn)證15-53μm粉末球形度達(dá)95%以上，空心粉率小于0.05%，無高密夾雜，霍爾流速為11.6s/50g，松裝密度為5.15g/cm3，振實(shí)密度為5.45g/cm3，為高性能金屬粉末應(yīng)用提供了新可能。
