CN106903302A - 一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备 - Google Patents

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Abstract

一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，包括粉罐，粉罐通过粉末流量调速阀一、真空波纹管一与过渡仓相连；过渡仓的底部通过真空管道一与装粉包套相连通；过渡仓的右端通过过滤器与真空阀相连，真空阀与真空机组相连；待过渡仓、装粉包套的真空度达到要求后，连通粉罐和过渡仓，粉末流入装粉包套；过渡仓粉末溢出，粉位检测装置报警；管道加热***对流经过渡仓的粉末加热除气；粉罐1的粉末不够，称重***报警，更换新粉罐；管壁振动器防止真空管道一堵塞；装入一定量粉末后，关闭粉末流量调速阀，开启振动平台实现粉末在包套中高密度振实；已装入包套的粉末振实后，继续装粉；具有操作简便、除气效果好、振实密度高的特点。

Description

一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备
技术领域
本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备。
背景技术
金属粉末除气包套的制备是获得高品质粉末合金坯件的关键工序，高品质粉末合金坯件主要的用途是用于制造高性能的航空发动机涡轮盘，为了保证航空发动机涡轮盘具有足够的材料性能，获得高品质粉末合金坯件所需金属粉末除气包套的设备尤为关键。
制备金属粉末除气包套工艺过程中，金属粉末颗粒以及包套本身都极易吸附外部环境中的水、氢、氧，并且粉末装入包套后的粉末密度在包套装粉高度方向出现密度梯度差，两种情况导致除气包套在后续热等静压时制作的粉末合金坯件存在致密度差、气体含量高等缺陷，最终不能用于制作合格的航空发动机涡轮盘。
目前现有的金属粉末除气包套的设备，都是仅对包套进行除气，忽略了粉末本身吸附气体的去除，最终导致整体除气效果不好，另外由于设备中缺少了必要的环境监测和粉位检测，最终获得的金属粉末除气包套质量不稳定，并且设备集成化程度不高、操作繁琐、后续还要进行二次除气等。
本发明不但考虑对包套本体进行除气，还考虑对粉末表面本身的气体进行去除，同时增加了环境监测和粉位检测，最终保证获得质量稳定可靠的金属粉末除气包套，另外，将金属粉末的除气、装套、钳封集成后，设备一体化程度高，操作简便。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，解决了现有设备除气效果差、质量不稳定、设备集成度不高等缺点，最终获得高品质粉末合金坯件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，包括粉罐，粉罐通过粉末流量调速阀一、真空波纹管一与过渡仓相连；过渡仓的底部通过真空管道一与装粉包套相连通；过渡仓的右端通过过滤器与真空阀相连，真空阀与真空机组相连。
所述的粉罐底部装有称重***。
所述的过渡仓上设有观察口、真空检测仪表、气体分析仪表、粉位检测装置一以及管道加热***。
所述的真空管道一上由上自下依次设有粉末流量调速阀二、粉末流量调速阀三、真空波纹管二；
所述的真空管道一的管壁上安装有管壁振动器。
所述的管壁振动器与粉末流量调速阀三之间的真空管道一上设有粉位检测装置二。
所述的装粉包套的入粉口装有液压钳封装置，待粉位检测装置检测包套粉末装入量到达粉位要求高度后，液压钳封装置将装粉包套入粉口进行密封。
所述的装粉包套底部安装有振动平台。
所述的振动平台采用三维振动方向设计。
所述的真空阀与真空机组之间设有真空管道二；真空管道二中间设有一段真空波纹管三。
所述的真空机组包括一组旋片真空泵和一组扩散真空泵，工作真空达到5×10- 3Pa。
本发明的有益效果是：
本发明是一套将金属粉末在真空环境下除气、装套、钳封三个工序相结合的完整、稳定、高效的金属粉末包套制备设备。提高了金属粉末除气包套制备的效率、操作简便、除气效果好、振实密度高，满足了后续进行热等静压对装粉包套含气量低、致密度高等要求。具体优点如下：
整个粉末除气包套制备过程实现了真空环境下除气、装套、钳封三个工序相结合，设备操作简便，一体化程度高。
整个粉末除气包套制备过程实现了对包套和粉末的同时除气，除气效果好。
整个粉末除气包套制备过程实现了对环境气体的监测，包括真空度、水、氧、氢的检测，保证了除气包套制备的质量。
整个粉末除气包套制备过程实现了装粉量的检测，包括对粉罐中粉量的检测、以及包套最终装粉量的检测，保证了除气包套制备过程的稳定、可靠。
附图说明
图1是本发明金属粉末除气、装套、钳封一体化设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明：
参见图1，一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，包括粉罐1，其特征在于，粉罐1通过粉末流量调速阀一3、真空波纹管一4与过渡仓6相连；过渡仓6的底部通过真空管道一10与装粉包套12相连通；过渡仓6的右端通过过滤器16与真空阀17相连，真空阀与真空机组18相连。
所述的粉罐1底部装有称重***2，称重***2在装粉过程中随时检测粉罐1粉末的剩余量，如粉末不足，及时更换粉罐1。
所述的过渡仓6上设有观察口7、真空检测仪表14、气体分析仪表15、粉位检测装置一5以及管道加热***8，管道加热***8对流经过渡仓6的粉末加热除气。
所述的真空管道一10上由上自下依次设有粉末流量调速阀二19、粉末流量调速阀三20、真空波纹管二21；
所述的真空管道一10的管壁上安装有管壁振动器9，防止粉末输送过程中的堵塞。
所述的管壁振动器9与粉末流量调速阀三20之间的真空管道一10上设有粉位检测装置二24。
所述的装粉包套12的入粉口装有液压钳封装置11，待粉位检测装置24检测包套粉末装入量到达粉位要求高度后，液压钳封装置11将装粉包套12入粉口进行密封。
所述的装粉包套12底部安装有振动平台13，振动平台13起到固定装粉包套12以及振实粉末的作用。
所述的振动平台13采用三维振动方向设计，通过上下、左右、前后对包套12的振动实现粉末在包套中高密度振实。
所述的真空阀17与真空机组18之间设有真空管道二23；真空管道二23中间设有一段真空波纹管三22。
所述的真空机组18包括一组旋片真空泵和一组扩散真空泵，工作真空达到5×10- 3Pa，真空机组主要对装粉包套12和真空管道进行除气。
所述的气体分析仪表15检测过渡仓6内水、氧、氢含量的。
粉位检测装置一5和粉位检测装置二24，分别检测过渡仓6的粉末是否溢出以及装粉包套12的最终装粉粉位高度，管道加热***8安装在粉末流入过渡仓6的管道两侧，对流经过渡仓6的粉末进行加热除气。真空管道一10的管壁上安装有管壁振动器9，防止粉末输送过程中的堵塞。装粉包套12入粉口装有液压钳封装置11，待粉位检测装置5检测包套粉末装入量到达粉位要求高度后，液压钳封装置11将装粉包套12入粉口进行密封。装粉包套12底部安装有振动平台13，振动平台13起到固定包套12以及振实粉末的作用。真空机组18包括一组旋片真空泵和一组扩散真空泵，工作真空达到5×10-3Pa，真空机组18主要对装粉包套12和真空管道进行除气。此外在真空机组18的前端安装有过滤器16和真空阀17。
具体金属粉末除气、装套、钳封过程通过以下步骤实现的：
将粉罐1安装在称重***2上，首先打开真空机组18以及连接包套12和过渡仓6的粉末流量调速阀一3、粉末流量调速阀二19、粉末流量调速阀三20，对过渡仓6、装粉包套12进行真空抽气，待真空真空检测仪表14检测真空度达到工艺要求并且气体分析仪表15检测水、氢、氧含量达到工艺要求后，打开粉罐1和过渡仓6连接的粉末流量调速阀二19、粉末流量调速阀三20，粉末通过过渡仓6流入装粉包套12，过渡仓6开有观察窗7便于观察粉末流动情况。过渡仓6安装有粉位检测装置5，如果过渡仓6的粉末出现溢出，粉位检测装置5发出报警信号。管道加热***8安装在粉末流入过渡仓6的管道两侧，在装粉过程中，对流经过渡仓6的粉末进行加热除气。装粉过程中如果粉罐1的粉末不够，称重***2发出报警信号，此时更换新的粉罐；为了避免粉末在真空管道10处堵塞，真空管道10安装有管壁振动器9进行辅助送粉。待装粉包套12中的粉末装入一定量后，关闭粉末流量调速阀二19、粉末流量调速阀三20，此时开启振动平台13，振动平台13采用三维振动设计，通过上下、左右、前后对装粉包套12的振动实现粉末在包套中高密度振实。已装入包套的粉末振实后，继续开启粉末流量调速阀3，实现装粉、振动的循环工作。待粉位检测装置27检测装粉包套内粉末装入量到达粉位要求高度后，液压钳封装置11将装粉包套12入粉口进行密封。至此，整个工艺流程结束。

Claims (10)

1.一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，包括粉罐（1），其特征在于，粉罐（1）通过粉末流量调速阀一（3）、真空波纹管一（4）与过渡仓（6）相连；过渡仓（6）的底部通过真空管道一（10）与装粉包套（12）相连通；过渡仓（6）的右端通过过滤器（16）与真空阀（17）相连，真空阀与真空机组（18）相连。
2.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的粉罐（1）底部装有称重***（2）。
3.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的过渡仓（6）上设有观察口（7）、真空检测仪表（14）、气体分析仪表（15）、粉位检测装置一（5）以及管道加热***（8）。
4.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的真空管道一（10）上由上自下依次设有粉末流量调速阀二（19）、粉末流量调速阀三（20）、真空波纹管二（21）。
5.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的真空管道一（10）的管壁上安装有管壁振动器（9）。
6.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的管壁振动器（9）与粉末流量调速阀三（20）之间的真空管道一（10）上设有粉位检测装置二（24）。
7.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的装粉包套（12）的入粉口装有液压钳封装置（11）；所述的装粉包套（12）底部安装有振动平台（13）。
8.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的振动平台（13）采用三维振动方向设计。
9.根据权利要求1所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的真空阀（17）与真空机组（18）之间设有真空管道二（23）；真空管道二（23）中间设有一段真空波纹管三（22）。
10.根据权利要求9所述的一种金属粉末除气、装套、钳封一体化设备，其特征在于，所述的真空机组（18）包括一组旋片真空泵和一组扩散真空泵，工作真空为5×10-3Pa。
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