[發明專利]一種高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法

有效

• 申請號: 201310092245.7
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103175711A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 高正江;李周;張國慶;袁華;許文勇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術，涉及從真空密閉的儲粉罐中取出高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法。

背景技術

高溫合金粉末用于先進航空發動機渦輪盤的制造。該粉末粒度較細，易吸附氧，在成形時影響粉末顆粒間的冶金結合和質量，進而影響渦輪盤的力學性能、安全性和可靠性，必須在嚴格惰性氣體保護下收集、儲存、篩分和使用，整個處理過程要與外界隔離。對粉末取樣檢測是判定粉末質量和可用性的必要環節，然而取樣方法不當極易造成原始粉末和粉末樣品受到污染，影響粉末檢測結果和粉末使用。在真空密閉條件下完成取樣是高溫合金粉末檢測環節的重要技術問題。目前的一種儲粉罐的結構參見圖1下部的虛線部分，儲粉罐1由圓柱形的罐體1a、圓臺形的罐蓋1b和第一真空閥門1c連接組成，罐蓋1b下端口的罐蓋下法蘭與罐體1a上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋1b上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門1c下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門1c處于關閉狀態，在儲粉罐1中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐1內腔的氣壓為≤10Pa。目前的取粉方法是暴露在大氣中進行的。具體方法是：翻轉儲粉罐1混粉均勻，將儲粉罐倒立，打開第一真空閥門1c，倒出高溫合金粉末到取樣器皿中。這一方法的優點是方法簡單、快捷，但是由于這一過程中高溫合金粉末與空氣接觸，使高溫合金粉末受到污染，不能如實反映密閉條件下氣霧化粉末的狀態，降低了高溫合金粉末的檢驗精度，縮短了高溫合金粉末的保存周期，影響高純凈度粉末渦輪盤的性能。

發明內容

本發明的目的是：提出一種能夠實現真空密閉條件下高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法，以避免使高溫合金粉末與大氣接觸受到污染，提高高溫合金粉末的檢驗精度，延長高溫合金粉末的保存周期，保證高純凈度粉末渦輪盤的性能。

本發明的技術方案是：一種高溫合金粉末的取粉裝置，用于從儲粉罐1中取出高溫合金粉末，儲粉罐1由圓柱形的罐體1a、圓臺形的罐蓋1b和第一真空閥門1c連接組成，罐蓋1b下端口的罐蓋下法蘭與罐體1a上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋1b上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門1c下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門1c處于關閉狀態，在儲粉罐1中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐1內腔的氣壓≤10Pa；其特征在于，在第一真空閥門1c的上端口連接著由轉接套2、第二真空閥門3、取粉器4、兩個第三真空閥5和內筒6組成的取粉裝置；轉接套2是一個下端口大于上端口的圓臺形套筒，轉接套2下端口的轉接套下法蘭與第一真空閥門1c上端口的第一真空閥門上法蘭通過螺栓密封連接為整體，轉接套2上端口的轉接套上法蘭與第二真空閥門3下端口的第二真空閥門下蘭通過螺栓密封連接為整體，第二真空閥門3上端口的第二真空閥門上法蘭與取粉器4下端口的取粉器法蘭通過螺栓密封連接為整體，取粉器4的上端口封閉，在取粉器4的外圓柱面上焊接有兩個第三真空閥5，每個第三真空閥5的內端口與取粉器4的內腔連通，內筒6是一個圓筒，它位于取粉器4內，內筒6的下端插入第二真空閥門3的上端口內，并與第二真空閥門3的上端口焊接為整體，內筒6的上端口到取粉器4上端內壁的距離不小于4cm。

一種高溫合金粉末的取粉方法，使用上面所述的取粉裝置從儲粉罐1中取出高溫合金粉末，其特征在于，取粉的步驟如下：

1、抽真空：將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關閉，抽真空，直到取粉器4內腔的真空壓力≤10pa時停止抽真空；

2、充氬氣：關閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器4內腔的氣壓達到10⁵pa為止；重復步驟2.1至步驟2.2至少2次，然后重復步驟2.1；

3、翻轉：將儲粉罐1和取粉裝置整體垂直翻轉至少1800°后，再次垂直翻轉180°～360°保證儲粉罐1處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門1c和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器4；

4、取粉：垂直翻轉儲粉罐180°，此時儲粉罐1處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉接套2不少于30s，使多余的高溫合金粉末落回儲粉罐1中，關閉第一真空閥門1c和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器4。