[發(fā)明專利]噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210038221.9
• 申請(qǐng)日: 2012-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN102581277A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張豪;張捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇豪然噴射成形合金有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/115
• 分類號(hào): B22F3/115
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料的制造設(shè)備，具體涉及一種在以噴射成形方法生產(chǎn)金屬材料的設(shè)備中使用的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)。

背景技術(shù)

噴射成形工藝由于其快速凝固特點(diǎn)，在高合金含量的金屬材料制備方面具有極大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。惰性霧化氣體是噴射成形生產(chǎn)的主要消耗之一，用于將金屬熔體破碎并帶動(dòng)其快速飛行，在此過程中快速凝固。噴射成形屬于半固態(tài)成形，其半固態(tài)凝固區(qū)間位于一個(gè)較小的范圍內(nèi)，對(duì)工藝參數(shù)較為敏感，其中，霧化氣體是關(guān)鍵工藝參數(shù)之一，不僅霧化氣體的壓力、流量對(duì)金屬熔體霧化和凝固具有較大影響，氣體溫度也會(huì)使金屬物質(zhì)的半固態(tài)沉積條件發(fā)生改變，氣體溫度與環(huán)境溫度基本一致，因此，不同季節(jié)環(huán)境溫度會(huì)影響沉積工藝穩(wěn)定性。

對(duì)于噴射成形工業(yè)化生產(chǎn)而言，需要保證穩(wěn)定的氣體供應(yīng)，降低用氣成本，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并滿足噴射成形設(shè)備不同用氣部位的工藝要求。

因此，霧化氣體供給系統(tǒng)是噴射成形生產(chǎn)裝置的重要組成部分，需要為噴射成形生產(chǎn)提供連續(xù)穩(wěn)定、溫度相對(duì)恒定、可控的霧化氣體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，使其能實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定、壓力在線可調(diào)、可自動(dòng)控制、溫度相對(duì)恒定的霧化氣體以及冷卻保護(hù)氣體的供給。

本發(fā)明的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)包括有作為氣源的液氮罐，液氮罐的出口依次連接有氣化器、減壓穩(wěn)壓閥、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路與各用氣裝置連接；所述各分支氣路經(jīng)過一個(gè)溫度控制裝置；部分所述分支氣路上設(shè)置有兩級(jí)減壓閥，其他分支氣路上設(shè)置有一級(jí)減壓閥。

位于設(shè)置一級(jí)減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥。

所述溫度控制裝置包括有一個(gè)水箱，所述分支氣路從水箱中的水中通過，水箱中設(shè)置有電加熱裝置，水箱上設(shè)置有由排水電控閥門控制的排水口，水箱上方還設(shè)置有由冷水電控閥門控制的冷水淋浴裝置，水箱內(nèi)還分布有水溫傳感器。

所述水箱外壁上包覆有保溫材料層。

所述各分支氣路中設(shè)置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監(jiān)測(cè)氣體流量、壓力及溫度參數(shù)。

本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在：1、采用液氮罐集中供氣方式提供充足的氣源，保證了正常生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)于大規(guī)模、批量化生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多條噴射成形生產(chǎn)線的集中供氣；2、在供氣系統(tǒng)中設(shè)置了緩沖氣罐，提高了氣體壓力的穩(wěn)定性；3、氣體溫度控制裝置可獲得溫度相對(duì)恒定的霧化氣體，消除了霧化氣體溫度對(duì)金屬霧化、快速凝固效果的影響，保證了工藝參數(shù)的一致性和工藝過程的穩(wěn)定性；4、根據(jù)工藝流程及不同部位的用氣要求，分設(shè)可獨(dú)立控制的氣路，對(duì)于關(guān)鍵的金屬霧化氣體，可進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，滿足了噴射成形工業(yè)化生產(chǎn)需要。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，該噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)包括有作為氣源的液氮罐1，液氮罐的出口依次連接有氣化器2、減壓穩(wěn)壓閥3、緩沖氣罐4，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路5與各用氣裝置連接；各分支氣路經(jīng)過一個(gè)溫度控制裝置6；部分分支氣路上設(shè)置有兩級(jí)減壓閥，其他分支氣路上設(shè)置有一級(jí)減壓閥。位于設(shè)置一級(jí)減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥7。各分支氣路上設(shè)置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監(jiān)測(cè)氣體流量、壓力及溫度參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)工作過程中，液氮罐1中的液態(tài)氮經(jīng)過氣化器2氣化成為氮?dú)?，氮?dú)鉁囟葹榄h(huán)境溫度，其最大壓力為2.5MPa，所述液氮罐1體積容量為30立方米。經(jīng)過減壓穩(wěn)壓閥3減壓為1.6MPa進(jìn)入緩沖氣罐4，緩沖氣罐4的體積容量為1立方米。從液氮罐1到緩沖氣罐4的氣路管道通徑為125mm。

以雙噴嘴噴射成形錠坯生產(chǎn)設(shè)備為例，從緩沖氣罐4出來的氣路分為6條分氣路，分別為：內(nèi)噴嘴二級(jí)霧化氣路A、外噴嘴二級(jí)霧化氣路B、內(nèi)噴嘴一級(jí)霧化氣路C、外噴嘴一級(jí)霧化氣路D、冷卻氣路E、保護(hù)氣路F。

氣路C、D、E、F的用氣壓力范圍為0.1-0.4Mpa，從1.6MPa直接減壓為0.1-0.4Mpa，壓差過大，會(huì)給減壓閥帶來很大負(fù)荷，本發(fā)明采用兩級(jí)減壓，首先由一級(jí)減壓閥從1.6MPa減壓為0.6Mpa，然后由二級(jí)減壓閥從0.6MPa減壓為0.1-0.4Mpa范圍的壓力值，以壓力表顯示值為減壓閥調(diào)整依據(jù)。本發(fā)明的兩級(jí)減壓方法可保證壓力穩(wěn)定、防止管路振動(dòng)、提高減壓閥工作壽命。