3D列印技術具有效率高、速度快、適合加工複雜零件等顯著優點，已在航天航空、生物醫療、汽車工業等增材製造領域得到初步應用。其中金屬3D列印技術是3D列印體系中最前沿和最有潛力的技術。對於金屬3D列印技術，粉末對最終產品的效能至關重要，同時，粉末是制約整個金屬3D打印發展的瓶頸。金屬鈦具有質量輕、強度高、耐腐蝕、生物相容性好等優點，儲量豐富，是飛機制造、宇宙航天行業所必需的材料，也是3D列印適用性關鍵材料。其中鈦合金的工作溫度可以達到400℃，廣泛應用於航空航天領域高效能、高精度的複雜結構承力件，例如發動機風扇、壓縮機盤、座艙窗戶結構框、飛機結構梁等重要部件。但由於中國產鈦及鈦合金粉存在球形度低、氧含量高、粒度大等缺陷，高階球形鈦及鈦合金粉主要依靠進口，掌握高效能球形鈦及鈦合金粉製備技術對提升中國3D列印行業自主化有重大的推進意義。
目前，用於3D列印成形的鈦及鈦合金粉末的製備方法主要有真空感應熔鍊氣霧化法(VIGA)、電極感應熔鍊氣體霧化法(EIGA)、超聲霧化法(UA)、等離子旋轉電極霧化法(PREP)、射頻等離子體球化法(RF)、等離子絲材霧化法(PAT)和等離子體火炬霧化法(PA)等。霧化法制備的粉末不可避免的存在少量的衛星球，且耗氣量大，成本高，-45μm細粉收得率一般小於35％；等離子旋轉電極工藝製備的粉末具有良好的球形度，受限於電極旋轉速度，難以製備-45μm粉末；射頻等離子球化粉末的粒徑和成分受限於原始粉末，且製備的粉末氧含量較高，不適合航天航空、醫療3D列印；等離子絲材霧化法制備的粉末具有很好的球形度，且粒度小，但鈦絲成本較高。其他技術也大都停留在實驗室水平，並未真正應用於大規模的工業生產。
因此，開展低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法的研究，實現批次化生產是十分有必要的。
技術實現要素：
本發明要解決的是現有技術製備球形鈦及鈦合金粉成本高、氧含量高、細粉收得率低等技術問題。
本發明提供了一種低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法，包括以下步驟：
A、將鈦棒或鈦合金棒放入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置系統抽真空，然後注入惰性氣體；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱，使其熔化，鈦棒或鈦合金棒的熔融液滴向下滴落；
D、開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，液滴在離心力作用下飛出圓盤，冷卻凝固，得球形鈦粉或鈦合金粉。
,其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟A中，所述鈦及鈦合金棒的直徑為10～50mm，長度400～800mm。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟A中，所述鈦棒或鈦合金棒向下的一端加工為錐形，錐度為45°～65°。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟B中，所述抽真空為抽至真空度為1×10-3～5×10-3Pa。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟B中，所述惰性氣體為純度99.999％的高純氬氣。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟C中，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱時，控制電流強度由20A開始，以5～10A/分鐘增加至70～90A。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟C中，所述鈦棒或鈦合金棒的熔融液滴向下滴落的速度為1～2s/滴。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，高速離心霧化塔中旋轉圓盤轉速為30000～50000rmp。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述旋轉圓盤的直徑為30～50cm，材質為耐高溫陶瓷。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述高速離心霧化塔的尺寸為直徑為2～4mm，高度4～6m。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述高速離心霧化塔室內設有螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統。
本發明的有益效果：
本發明在高純氬氣保護的霧化室中放置高速旋轉的圓盤，使電極感應線圈中熔化的液滴落到正下方高速旋轉圓盤上，在慣性和離心力的作用下，液滴到達旋轉盤邊緣，金屬液滴在離心力作用下飛行過程中有足夠的冷卻時間，在表面張力作用下粉末顆粒表面光滑，凝固為固體顆粒；本發明節約了氬氣的成本，透過控制原料選擇、電流強度、旋轉圓盤轉速等引數，可以製備出氧含量低於1300ppm、細粉收得率高於30％、流動性好、無空心孔、高質量的鈦及鈦合金粉末，作為鐳射3D列印和電子束3D列印原材料，產品廣泛應用於航天航空、生物醫療、汽車工業等領域。
附圖說明
圖1為本發明實施例2製備的TC4鈦合金粉末的100倍電鏡掃描圖。
具體實施方式
具體的，低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法，其包括以下步驟：
因為鐳射3D列印對金屬棒粉末的氧含量要求是小於1300ppm，棒到粉過程為增氧的過程，為了得到低氧的鈦及鈦合金粉末，金屬棒原料的氧含量也是越低越好，如選擇氧含量為400～510ppm的TA1鈦棒、氧含量為460～570ppm的TC4鈦合金棒、氧含量為520～600ppm的TA15鈦合金棒等為原料；使用時，若有需要，可預先對鈦合金棒表面進行處理，砂紙打磨除去表面氧化物和雜質，酒精去掉表面油脂；同時，霧化過程和粉末收集過程均在高純氬氣的氣體保護下進行，以降低鈦合金球形粉末的氧含量。
本發明中，採用直徑為10～50mm、長度400～800mm的鈦棒或鈦合金棒；並將其向下的一端加工為錐形，錐度為45°～65°，從而控制熔化速度和滴落速度。
為得到低氧產品，步驟B中，對整個裝置系統(包括熔鍊室、霧化室等)進行抽真空，當抽至真空度為1×10-3～5×10-3Pa，向體系中注入純度99.999％的高純氬氣。
步驟C中，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱時，控制電流強度由20A開始，以5～10A/分鐘慢慢增加70～90A，當電流穩定後，液滴均勻下落，此時熔融液滴向下滴落的速度為1～2s/滴。
步驟D中，第一滴液下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，並控制其轉速為30000～50000rmp，該轉速下，能使液滴滴落速度、液滴飛出圓盤速度和冷卻速度相匹配，實現高效率的生產。
本發明中，所述旋轉圓盤的直徑為30～50cm，材質為耐高溫陶瓷；所述高速離心霧化塔的尺寸為直徑為2～4mm，高度4～6m；並且在高速離心霧化塔室內設有螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統；透過控制儀器尺寸和引入冷卻系統，使冷卻時間稍微大於球化時間，避免了裝置尺寸小，冷卻時間太長，粉末顆粒溫度高，造成顆粒之間會相互粘接、取樣時候粉末溫度高，氧含量增加等不利情況。
本發明選用一定規格和形態的鈦棒或鈦合金棒為原料，可以透過高頻感應電源的電流強度，來控制金屬液滴的溫度，進而影響液滴的過熱度，在一定範圍內，適當提高過熱度，可以減小液滴的表面張力和粘度，從而液滴在一定速度下勻速下落，液滴在離心力作用下破碎的更細；透過提高旋轉圓盤轉速，旋轉圓盤轉速越大，離心力越大，粉末越細；因此可以透過調整電流強度和轉速來提高金屬粉末的細粉收得率。
下面透過實施例對本發明作進一步詳細說明，但並不因此將本發明保護範圍限制在所述的實施例範圍之中。
實施例1
按下述操作步驟製備TA1球形鈦粉：
A、將表面處理過，錐度為45°的，直徑為10mm，長度800mm的TA1鈦棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空至真空度為5×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對純鈦棒加熱，控制電流強度由20A開始，以10A/分鐘慢慢增加70A，當電流穩定後，熔融液滴以1.0s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為30cm，轉圓盤轉速為30000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦粉。
其中，-45μm細粉收得率為38.62％，氧含量1200ppm，球形度為92.36％；粒度在15～45μm的TA1球形鈦粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其流動性為35.7s/50g，松裝密度為2.56g/cm3，標準TA1鈦棒材密度為4.51g/cm3，即松裝密度比56.76％，達到了鐳射3D列印TA1鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例2
按下述操作步驟製備TC4球形鈦合金粉：
A、將表面處理過，錐度為55°，直徑為30mm，長度600mm的TC21鈦合金棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空至真空度為3×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦合金棒加熱，控制電流強度由20A開始，以8A/分鐘慢慢增加80A，當電流穩定後，熔融液滴以1.5s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液滴下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為40cm，轉圓盤轉速為40000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦合金粉。
其中，-45μm細粉收得率為36.15％，氧含量1300ppm，球形度為90.36％；粒度在15～45μm的TC4球形鈦合金粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其粉末流動性為33.8s/50g，松裝密度為2.73g/cm3，標準TC4鈦合金棒材密度為4.43g/cm3，即松裝密度比61.32％，達到了鐳射3D列印TC4鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例3
按下述操作步驟製備TA15球形鈦合金粉：
A、將表面處理過，錐度為65°，直徑為50mm，長度400mm的TA15鈦合金棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空真空度為1×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦合金棒加熱，控制電流強度由20A開始，以5A/分鐘慢慢增加90A，當電流穩定後，熔融液滴以2.0s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液滴下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為50cm，轉圓盤轉速為50000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦合金粉。
其中，-45μm細粉收得率為33.76％，氧含量1100ppm，球形度為87.36％；實施例3製備粒度在15～45μm的TA15球形鈦合金粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其流動性為37.8s/50g，松裝密度為2.63g/cm3，標準TA15鈦合金棒材密度為4.5g/cm3，即松裝密度比58.44％，達到了鐳射3D列印TA15鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例1～3中霧化過程和粉末收集程式均在高純氬氣的氣體保護下進行，以降低粉末的氧含量，製備得到的球形鈦及鈦合金粉氧含量均低於1300ppm，符合鐳射3D列印用鈦及鈦合金粉末特徵要求。
3D列印技術具有效率高、速度快、適合加工複雜零件等顯著優點，已在航天航空、生物醫療、汽車工業等增材製造領域得到初步應用。其中金屬3D列印技術是3D列印體系中最前沿和最有潛力的技術。對於金屬3D列印技術，粉末對最終產品的效能至關重要，同時，粉末是制約整個金屬3D打印發展的瓶頸。金屬鈦具有質量輕、強度高、耐腐蝕、生物相容性好等優點，儲量豐富，是飛機制造、宇宙航天行業所必需的材料，也是3D列印適用性關鍵材料。其中鈦合金的工作溫度可以達到400℃，廣泛應用於航空航天領域高效能、高精度的複雜結構承力件，例如發動機風扇、壓縮機盤、座艙窗戶結構框、飛機結構梁等重要部件。但由於中國產鈦及鈦合金粉存在球形度低、氧含量高、粒度大等缺陷，高階球形鈦及鈦合金粉主要依靠進口，掌握高效能球形鈦及鈦合金粉製備技術對提升中國3D列印行業自主化有重大的推進意義。
目前，用於3D列印成形的鈦及鈦合金粉末的製備方法主要有真空感應熔鍊氣霧化法(VIGA)、電極感應熔鍊氣體霧化法(EIGA)、超聲霧化法(UA)、等離子旋轉電極霧化法(PREP)、射頻等離子體球化法(RF)、等離子絲材霧化法(PAT)和等離子體火炬霧化法(PA)等。霧化法制備的粉末不可避免的存在少量的衛星球，且耗氣量大，成本高，-45μm細粉收得率一般小於35％；等離子旋轉電極工藝製備的粉末具有良好的球形度，受限於電極旋轉速度，難以製備-45μm粉末；射頻等離子球化粉末的粒徑和成分受限於原始粉末，且製備的粉末氧含量較高，不適合航天航空、醫療3D列印；等離子絲材霧化法制備的粉末具有很好的球形度，且粒度小，但鈦絲成本較高。其他技術也大都停留在實驗室水平，並未真正應用於大規模的工業生產。
因此，開展低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法的研究，實現批次化生產是十分有必要的。
技術實現要素：
本發明要解決的是現有技術製備球形鈦及鈦合金粉成本高、氧含量高、細粉收得率低等技術問題。
本發明提供了一種低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法，包括以下步驟：
A、將鈦棒或鈦合金棒放入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置系統抽真空，然後注入惰性氣體；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱，使其熔化，鈦棒或鈦合金棒的熔融液滴向下滴落；
D、開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，液滴在離心力作用下飛出圓盤，冷卻凝固，得球形鈦粉或鈦合金粉。
,其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟A中，所述鈦及鈦合金棒的直徑為10～50mm，長度400～800mm。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟A中，所述鈦棒或鈦合金棒向下的一端加工為錐形，錐度為45°～65°。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟B中，所述抽真空為抽至真空度為1×10-3～5×10-3Pa。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟B中，所述惰性氣體為純度99.999％的高純氬氣。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟C中，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱時，控制電流強度由20A開始，以5～10A/分鐘增加至70～90A。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟C中，所述鈦棒或鈦合金棒的熔融液滴向下滴落的速度為1～2s/滴。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，高速離心霧化塔中旋轉圓盤轉速為30000～50000rmp。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述旋轉圓盤的直徑為30～50cm，材質為耐高溫陶瓷。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述高速離心霧化塔的尺寸為直徑為2～4mm，高度4～6m。
其中，上述所述的低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法中，步驟D中，所述高速離心霧化塔室內設有螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統。
本發明的有益效果：
本發明在高純氬氣保護的霧化室中放置高速旋轉的圓盤，使電極感應線圈中熔化的液滴落到正下方高速旋轉圓盤上，在慣性和離心力的作用下，液滴到達旋轉盤邊緣，金屬液滴在離心力作用下飛行過程中有足夠的冷卻時間，在表面張力作用下粉末顆粒表面光滑，凝固為固體顆粒；本發明節約了氬氣的成本，透過控制原料選擇、電流強度、旋轉圓盤轉速等引數，可以製備出氧含量低於1300ppm、細粉收得率高於30％、流動性好、無空心孔、高質量的鈦及鈦合金粉末，作為鐳射3D列印和電子束3D列印原材料，產品廣泛應用於航天航空、生物醫療、汽車工業等領域。
附圖說明
圖1為本發明實施例2製備的TC4鈦合金粉末的100倍電鏡掃描圖。
具體實施方式
具體的，低氧低成本球形鈦及鈦合金粉的製備方法，其包括以下步驟：
A、將鈦棒或鈦合金棒放入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置系統抽真空，然後注入惰性氣體；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱，使其熔化，鈦棒或鈦合金棒的熔融液滴向下滴落；
D、開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，液滴在離心力作用下飛出圓盤，冷卻凝固，得球形鈦粉或鈦合金粉。
因為鐳射3D列印對金屬棒粉末的氧含量要求是小於1300ppm，棒到粉過程為增氧的過程，為了得到低氧的鈦及鈦合金粉末，金屬棒原料的氧含量也是越低越好，如選擇氧含量為400～510ppm的TA1鈦棒、氧含量為460～570ppm的TC4鈦合金棒、氧含量為520～600ppm的TA15鈦合金棒等為原料；使用時，若有需要，可預先對鈦合金棒表面進行處理，砂紙打磨除去表面氧化物和雜質，酒精去掉表面油脂；同時，霧化過程和粉末收集過程均在高純氬氣的氣體保護下進行，以降低鈦合金球形粉末的氧含量。
本發明中，採用直徑為10～50mm、長度400～800mm的鈦棒或鈦合金棒；並將其向下的一端加工為錐形，錐度為45°～65°，從而控制熔化速度和滴落速度。
為得到低氧產品，步驟B中，對整個裝置系統(包括熔鍊室、霧化室等)進行抽真空，當抽至真空度為1×10-3～5×10-3Pa，向體系中注入純度99.999％的高純氬氣。
步驟C中，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦棒或鈦合金棒加熱時，控制電流強度由20A開始，以5～10A/分鐘慢慢增加70～90A，當電流穩定後，液滴均勻下落，此時熔融液滴向下滴落的速度為1～2s/滴。
步驟D中，第一滴液下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，並控制其轉速為30000～50000rmp，該轉速下，能使液滴滴落速度、液滴飛出圓盤速度和冷卻速度相匹配，實現高效率的生產。
本發明中，所述旋轉圓盤的直徑為30～50cm，材質為耐高溫陶瓷；所述高速離心霧化塔的尺寸為直徑為2～4mm，高度4～6m；並且在高速離心霧化塔室內設有螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統；透過控制儀器尺寸和引入冷卻系統，使冷卻時間稍微大於球化時間，避免了裝置尺寸小，冷卻時間太長，粉末顆粒溫度高，造成顆粒之間會相互粘接、取樣時候粉末溫度高，氧含量增加等不利情況。
本發明選用一定規格和形態的鈦棒或鈦合金棒為原料，可以透過高頻感應電源的電流強度，來控制金屬液滴的溫度，進而影響液滴的過熱度，在一定範圍內，適當提高過熱度，可以減小液滴的表面張力和粘度，從而液滴在一定速度下勻速下落，液滴在離心力作用下破碎的更細；透過提高旋轉圓盤轉速，旋轉圓盤轉速越大，離心力越大，粉末越細；因此可以透過調整電流強度和轉速來提高金屬粉末的細粉收得率。
下面透過實施例對本發明作進一步詳細說明，但並不因此將本發明保護範圍限制在所述的實施例範圍之中。
實施例1
按下述操作步驟製備TA1球形鈦粉：
A、將表面處理過，錐度為45°的，直徑為10mm，長度800mm的TA1鈦棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空至真空度為5×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對純鈦棒加熱，控制電流強度由20A開始，以10A/分鐘慢慢增加70A，當電流穩定後，熔融液滴以1.0s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為30cm，轉圓盤轉速為30000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦粉。
其中，-45μm細粉收得率為38.62％，氧含量1200ppm，球形度為92.36％；粒度在15～45μm的TA1球形鈦粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其流動性為35.7s/50g，松裝密度為2.56g/cm3，標準TA1鈦棒材密度為4.51g/cm3，即松裝密度比56.76％，達到了鐳射3D列印TA1鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例2
按下述操作步驟製備TC4球形鈦合金粉：
A、將表面處理過，錐度為55°，直徑為30mm，長度600mm的TC21鈦合金棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空至真空度為3×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦合金棒加熱，控制電流強度由20A開始，以8A/分鐘慢慢增加80A，當電流穩定後，熔融液滴以1.5s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液滴下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為40cm，轉圓盤轉速為40000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦合金粉。
其中，-45μm細粉收得率為36.15％，氧含量1300ppm，球形度為90.36％；粒度在15～45μm的TC4球形鈦合金粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其粉末流動性為33.8s/50g，松裝密度為2.73g/cm3，標準TC4鈦合金棒材密度為4.43g/cm3，即松裝密度比61.32％，達到了鐳射3D列印TC4鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例3
按下述操作步驟製備TA15球形鈦合金粉：
A、將表面處理過，錐度為65°，直徑為50mm，長度400mm的TA15鈦合金棒卡在自動升降機上，低速旋轉進入熔鍊室的高頻感應銅線圈中；
B、對裝置抽真空真空度為1×10-3Pa，然後向裝置中注入99.999％高純氬氣；
C、在惰性氣體保護下，開啟高頻感應銅線圈電源，對鈦合金棒加熱，控制電流強度由20A開始，以5A/分鐘慢慢增加90A，當電流穩定後，熔融液滴以2.0s/滴的速度均勻下落；
D、高速離心霧化塔的尺寸為第一滴液滴下落之前，開啟高速離心霧化塔中的旋轉圓盤，轉圓盤直徑為50cm，轉圓盤轉速為50000rmp，液滴在離心力作用下飛出圓盤，在螺旋管冷卻、隔水套冷卻和低溫惰性氣體冷卻三套冷卻系統下，冷卻凝固為球形鈦合金粉。
其中，-45μm細粉收得率為33.76％，氧含量1100ppm，球形度為87.36％；實施例3製備粒度在15～45μm的TA15球形鈦合金粉用霍爾流速計(HYL-102，中國)測粉末的流動性及松裝密度，其流動性為37.8s/50g，松裝密度為2.63g/cm3，標準TA15鈦合金棒材密度為4.5g/cm3，即松裝密度比58.44％，達到了鐳射3D列印TA15鈦合金粉末松裝密度比大於50％的要求。
實施例1～3中霧化過程和粉末收集程式均在高純氬氣的氣體保護下進行，以降低粉末的氧含量，製備得到的球形鈦及鈦合金粉氧含量均低於1300ppm，符合鐳射3D列印用鈦及鈦合金粉末特徵要求。