[發明專利]一種檢驗靜電分離設備去除夾雜物能力的方法

有效

• 申請號: 201611174416.0
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106769348B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳以強;王晨;吳昊;韓志宇;王慶相;梁書錦;張平祥
• 申請（專利權）人: 西安歐中材料科技有限公司
• 主分類號: G01N1/30
• 分類號: G01N1/30;G01N1/38;G01N1/44;G01N21/25
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

一種檢驗靜電分離設備去除夾雜物能力的方法，采用等離子旋轉電極制備EP 741 NP金屬粉末，與同粒度范圍染紅的Al₂O₃夾雜物進行比例混合后，進行靜電去夾雜，對靜電去夾雜后的粉末進行Al₂O₃夾雜物數量的確定來檢驗去除夾雜能力。本發明所述等離子旋轉電極所制備的EP 741 NP高溫合金粉末球形度高，粒度分布集中，夾雜物Al₂O₃和染色劑具有成本低、制備步驟簡單的優點；同時，染紅的夾雜物在體視顯微鏡下與EP 741 NP高溫合金粉末具有較高區分度，可以有效判斷去夾雜效率，從而指導改進工藝提高設備去夾雜的能力。

技術領域

本發明屬于高溫合金制粉技術領域，特別涉及一種檢驗靜電分離設備去除夾雜物能力的方法。

背景技術

EP741NP高溫合金由俄羅斯研制成功并廣泛應用于米格29、米格31戰斗機、依爾-114民用機等合金渦輪盤和軸等關鍵部位，是俄羅斯高水平飛機氣渦輪發動機零部件的重要組成材料。目前EP741NP高溫合金主要使用等離子旋轉電極方法制備。等離子旋轉電極是利用低電壓高電流的等離子弧作為熱源，在密封的霧化室中將高速旋轉的EP741NP合金棒料電極端部熔化，在離心力的作用下薄層液態金屬霧化成極小的液滴飛射出去, 同時在惰性氣體介質中以極快的速度進行冷卻。飛射出去的小液滴由于表面張力的作用凝固成球形的粉末顆粒。利用等離子旋轉電極法制備出的EP741NP高溫合金粉末具有球形度高、粒度分布范圍窄、細粉收得率高等特點。

利用等離子旋轉電極法制備出來的EP741NP高溫合金粉末中摻雜有不同于合金粉末的夾雜物，夾雜物主要來自于母合金的熔渣和陶瓷。合金中小缺陷將對材料性能產生明顯影響，而小缺陷形成的重要原因之一就是粉末制造過程中引入的非金屬夾雜，夾雜物的數量和尺寸將嚴重影響盤件的低周疲勞性能。因此，如何去除EP741NP高溫合金粉末中的非金屬夾雜，對獲得高質量的航空發動機用的關鍵部件具有重要意義。與金屬粉末尺寸差異較大的夾雜物使用分級篩分的方法，利用不同目數的篩網進行粒度分級把尺寸與球形合金粉末有較大區別的夾雜物篩分出來。而對于尺寸與合金粉末相近的夾雜物，主要使用靜電分離設備去除夾雜物。目前我國主要采用的靜電分離設備是三級靜電分離器。靜電分離器為密封室，工作氣氛是高純氬氣，內裝有3個旋轉金屬輥筒作為沉淀電極和與之相對的電暈電極及清理電極。其分離原理是利用不同材料導電的差異性進行靜電分離。具有高壓的電暈電極與接地的沉淀電極的電位差達到某一數值時，發生電暈放電現象，從而在兩極間產生電暈電場，材料微粒進入電場后帶電，在電力的作用下趨向被接地的沉淀電極表面。因為沉淀電極與電暈電極極性相反，每一個顆粒與沉淀電極接觸后迅速產生放電，其中導電性能良好的粉末粒子迅速失去自己的電子，被離心力從滾筒上甩下，并被送至下一級清理，整個分離器具有三級清理，所有粉末依次經過這三級清理，最后落入合格粉收集罐中的是導電性很小的夾雜顆粒，如陶瓷、熔渣等，其失去電子的速度十分緩慢，因此附著在沉淀極表面。

由于非金屬夾雜數量較少，顏色與合金粉末相接近，目前對于靜電分離后夾雜物數量的判斷主要通過尺寸差異進行分級篩分來確定，然而大部分夾雜物尺寸與合金粉末相差較小，難以通過分級篩分方法進行去除，因此，在研究過程中，采用合理的方法檢測靜電分離能力，提高靜電分離的效率，成為了研究熱點。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種檢驗靜電分離設備去除夾雜物能力的方法，解決因為非金屬夾雜尺寸與合金粉末相接近造成的無法利用分級篩分法來檢驗夾雜數量的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種檢驗靜電分離設備去除夾雜物能力的方法，包括以下步驟：

a)制備EP741 NP高溫合金粉末，選取直徑為69mm，長度為400-500mm的EP741NP鍛棒，使用等離子旋轉電極方法制備粉末，采用的工藝參數為：轉速10000r/min-13000r/min，電流800-1000A，電壓50-60V，等離子槍頭與鍛棒距離保持30-40 mm；