随着新型技术的高速发展,各个领域对材料性能的要求也越来越高,材料的制备行业迫切需求突破。本文采用安徽鼎恒实业集团有限公司的雾化设备,探讨和分析了该雾化设备控制参数金属熔液出口位置、金属熔液温度、导液管直径和雾化进口气压对雾化铜粉末性能的规律影响和雾化制备工艺参数的优化。但由于实验成本颇高,先采用“ANSYS Fluent 19.2”流体动力学软件对雾化气流场进行模拟,得到雾化进口气压的参数范围,再采用多因素多水平可视化设计了 3因素多水平的10组实验,建立人工神经网络的分析方法对实验数据进行处理,给出了制备雾化铜粉末的最佳工艺参数,并针对优化后的工艺参数进行雾化铜粉末制备验证,其结论如下:(1)采用“ANSYS Fluent 19.2”流体动力学软件对双流雾化环孔喷嘴的流场结构进行计算机模拟分析可知:当金属熔液出口距离为5mm的位置时,雾化室内部气体流场结构对金属熔液的破碎及铜粉末的成型影响较好;在雾化进口气体压力值为0.4MPa时粉末雾化区间较小,在0.5MPa～0.9MPa之间粉末的雾化区间逐渐变大,但雾化区间内部结构复杂多变,在其达到0.9MPa以后,随雾化进口气压值的增加雾化区间结构无明显波动,则将实际试验的雾化进口气压值设定为 0.5MPa～0.9MPa。(2)利用多因素多水平的设计方式,依据模拟数据设计了 10组不同水平的雾化工艺参数,获得10组实验测试数据。采用“留二法”进行数据处理,建立3-8-8-5四层拓扑结构的人工神经网络模型,其模型误差低至10-7。(3)利用人工神经网络模型探究不同的金属熔液温度、导液管直径和雾化进口气压对雾化铜粉末性能的规律影响及雾化制备工艺参数的优化。其最优的雾化工艺参数:金属熔液温度为1220℃、导液管直径为6.10mm、雾化进口气压为0.82MPa,该工艺下铜粉末经模型模拟的性能数据为氧含量为273.04ppm;松装密度为4.49g/cm3;流动性为14.11s/50 g;振实密度为5.38 g/cm3;成品率为61.12%。(4)采用优化的工艺参数进行制备铜粉的验证实验,该工艺条件下雾化铜粉的氧含量为271.61ppm、松装密度为4.48g/cm3、流动性为14.92 s/50g、振实密度为5.40 g/cm3、成品率为59.51%。其实验数据与人工神经网络模拟数据差值较小,且该优化工艺下的雾化铜粉末性能完全满足企业标准Q/DH102.090对金属3D打印粉末的要求。