[發明專利]熱等靜壓加壓裝置

有效

• 申請號: 201210351096.7
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103009659A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 中井友充;米田慎;增岡格;渡邊克充
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B30B11/00
• 分類號: B30B11/00;B22F3/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及熱等靜壓加壓裝置。

背景技術

HIP法（使用熱等靜壓加壓裝置的加壓方法）是基于設定為幾十～幾百MPa的高壓的氣體環境的壓力介質氣體、使燒結制品（陶瓷等）或鑄造制品等被處理物成為其再結晶溫度以上的高溫而進行處理的方法，具有能夠消滅被處理物中的殘留氣孔的特征。因此，該HIP法可以確認機械特性的提高、特性的不均勻的降低，成品率提高等的效果，目前達到廣泛地在工業中使用的狀況。

可是，在實際的制造現場中強烈地希望處理的迅速化，為此，在HIP處理的工序中也將花費時間的冷卻工序在短時間內進行是必要不可缺的。所以，在以往的熱等靜壓加壓裝置（以下，稱作HIP裝置）中，提出了在將爐內保持為均熱的狀態下使冷卻速度提高的各種各樣的方法。

例如，美國專利公開2011/165283中，公開了在收容被處理物的高壓容器的內側、具備包圍該被處理物而配設的非透氣性的內殼體、從外側包圍該內殼體而配設的非透氣性的外殼體、和設在上述內殼體的內側、在上述被處理物的周圍形成熱區的加熱機構的HIP裝置。在該HIP裝置中，使內殼體的內部成為熱區，能夠使用儲存在由這些內外殼體絕熱地保持的熱區內的壓力介質氣體對被處理物進行等靜壓加壓處理。

在該HIP裝置中，作為在高壓容器的內部使壓力介質氣體循環而將熱區內（被處理物）冷卻的冷卻機構，設有第1冷卻機構和第2冷卻機構。

即，第1冷卻機構是通過使壓力介質氣體沿著第1循環流循環而進行冷卻的機構，該第1循環流是將在內殼體與外殼體之間被從下方朝向上方引導的壓力介質氣體從外殼體的上部向外殼體的外側導引、將導引的壓力介質氣體一邊沿著高壓容器的內周面從上方向下方導引一邊冷卻、使冷卻后的壓力介質氣體從外殼體的下部回到內殼體與外殼體之間的循環流。

第2冷卻機構是通過使壓力介質氣體沿著第2循環流循環而進行冷卻的機構，該第2循環流是將壓力介質氣體循環、以將熱區內的壓力介質氣體向熱區的外側引導、使引導到外側的壓力介質氣體合流到由上述第1冷卻機構強制循環的壓力介質氣體中而進行冷卻、使冷卻后的壓力介質氣體的一部分回到熱區內的循環流。

在上述熱等靜壓加壓裝置中，使用風扇及噴射器使在第1循環流中流動的壓力介質氣體的一部分從熱區的下方合流到第2循環流中，合流后的壓力介質氣體一邊在熱區內循環一邊冷卻，所以能夠將在冷卻過程中發生的爐上部與下部的溫度差消除而將爐內效率地冷卻。

特別是，在上述熱等靜壓加壓裝置的容器中，不會將低溫的壓力介質氣體直接向爐內引導，所以不會將容器內周面過度地冷卻。此外，如果是使用噴射器的強制循環，則能夠實現較高的冷卻速度。進而，與在熱區內設置風扇的情況相比，使用沒有對于耐熱性等的材料的制約的噴射器，所以爐構造不變得復雜，HIP裝置的價格也不會高漲。

此外，在日本·特開2007－309626號中，公開了通過將高壓容器內的壓力介質氣體取出到容器外、在容器外冷卻后送回到容器內、在短時間內進行冷卻工序的技術。

在上述美國專利公開2011/165283的HIP裝置中，其特征是通過噴射器在爐內形成第2循環流、一邊使爐內均熱化一邊冷卻。但是，經由噴射器流入到熱區內的在第1循環流中流動的壓力介質氣體與處于熱區內的壓力介質氣體在溫度及密度方面有較大的差異，一般難以混合。即，即使使作為第1循環流流動的低溫的壓力介質氣體合流到作為第2循環流流動的高溫的壓力介質氣體中，在此狀態下兩者也不會充分混合。因此，在該HIP裝置中需要提高噴射器的流速，結果噴射器或風扇的出側與入側的壓力差（壓力損失）變大，在驅動它們的電動機中不得不使用大型的結構。結果，該HIP裝置相應于必須對風扇及電動機分出較大的設置空間、處理被處理物的空間變窄。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而做出的，目的是提供一種不會使HIP處理的處理室（熱區）內變窄、在HIP處理后能夠將處理室（熱區）內效率良好地且在短時間內冷卻的HIP裝置。

為了解決上述課題，本發明的熱等靜壓加壓裝置（HIP裝置）采用以下的技術手段。