增材制造（3D打印）由于其高效性、快速性、适合于加工复杂零件等显著优势使其成为近几年国内外快速成形技术研究的重点。近几年3D打印技术的研发热点逐步向金属材料的3D打印技术转移,现场逐渐出现金属材料的打印设备。对于金属增材制造来说,粉末材料占有着统治性的地位;与此同时,粉末也是制约着整个金属3D打印发展的瓶颈。钛及其合金的用量可以衡量一个国家航空航天的水平。TC4合金工作温度可达400℃,在航空航天领域得到了最广泛的应用,主要应用于制造发动机的风扇和压气机盘及叶片飞机结构梁等重要承力构件。但对于3D打印用粉末,因国内制备的TC4粉末质量难以达标而主要依赖进口。目前,3D打印钛合金粉末的制备主要还是依靠机械研磨、化学气相沉积和雾化法等。感应电极惰性气体雾化法（EIGA）由于液态金属不与坩埚接触而直接流入雾化区,具有粉末纯净度高、性能好、球形度高粒度分布窄以及冷却速率高、环境污染小的特点而成为雾化制备钛合金粉末的主要方法。本文采用自主设计的旋转电极感应熔炼气体雾化设备制备3D打印TC4钛合金粉末。本文通过采用Fluent 6.3对不同雾化压力下的旋转电极真空气雾化流场进行模拟,并结合熔体破碎与冷却凝固机理,对雾化过程中金属熔滴的破碎、冷凝过程进行详细深入的研究讨论;采用自主研发的旋转电极真空气雾化设备,制备出球形度高、含氧量低的3D打印TC4钛合金粉末,并采用XRD衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、霍尔流速计以及激光粒度分析仪对其成分、组织、表面形貌、流动性、松装密度、粒度分布进行研究:研究了雾化熔炼功率对TC4合金粉末的粒径分布、表面形貌、组织的影响。实验得到以下结论:（1）旋转电极真空气雾化流场的模拟探究了旋转电极气体流场的基本特征,发现回流区周围的抽吸压力对熔滴破碎的过程有重要影响,抽吸压力与雾化气压、喷嘴结构等因素有关;采用模拟出的数据对熔滴尺寸进行计算,结果得到粒径范围为:10～295μm,而实际测量的粒径范围为:0～300μm,有很好的匹配。（2）在本实验条件下,采用旋转电极真空气雾化设备制备的TC4合金粉末,含氧量在0.086%～0.108%范围内、球形度高、流动性好、粒度分布窄且因熔滴速度为3.43m/s而雾化仓内气流速度为200m/s二者相差较大,使二次破碎更加充分,所以粉末粒径分布呈现近似于单峰正态分布。（3）气雾化过程中,金属熔滴遵循We数准则会经历不同的破碎过程,破碎的We数临界值为10.7,破碎过程在气雾化过程中熔体物性、流场特性等因素的共同影响下发生相互转换,破碎的模式包括:1.哑铃式破碎;2.袋状破碎;3.延展式破碎;4.爆炸式破碎。（4）金属熔滴的形核以异质形核为主,对于大尺寸熔滴在“再辉现象”的作用以及本身就有多个晶核的先天条件下,发生异质形核;小尺寸熔滴以形成的氧化物作为核心发生异质形核。晶核的长大符合快速凝固理论,本实验粉末组织主要为胞状晶。（5）随着熔炼功率的增加,能量输入升高,合金熔滴的过热度增加,导致液态熔滴体积膨胀,分子间距增加,削弱了液态熔滴分子对表层分子的吸附作用力,与此同时,熔融的钛合金的粘度和表面张力都会逐渐下降,有利于在雾化过程中雾化气体对熔融的钛合金的破碎,TC4合金粉末的平均粒径逐渐减少,分别为141.8μm、126.3μm、124.4μm、120.5μm、103.5μm,在65MPa时达到最小;随着熔炼功率的增加,TC4粉末的球形度、物相几乎不发生改变,但含氧量会略微增加。