[發明專利]一種純凈高溫合金粉末的篩分裝置

在審

• 申請號: 201811220601.8
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109513603A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 袁華;李周;許文勇;劉玉峰;劉楊
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: B07B1/28
• 分類號: B07B1/28;B07B1/46
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發明屬于粉末冶金領域，涉及一種純凈高溫合金粉末的篩分裝置。所述篩分裝置包括篩分系統、真空系統、充氣系統、電磁送料系統四個部分，其中真空系統通過管道與篩分系統頂部連接，充氣系統安裝在篩分系統下部連接，電磁送料系統安裝在篩分系統頂部，電磁送料系統包括電磁振動器和一個橫向管路，橫向管路的一端與篩分系統頂部連接，另一端與一個粉罐連接，三個粉罐分別位于電磁送料系統上部、篩分系統的篩網下方及篩分系統的篩網上方，篩分裝置的各連接處均用O型密封圈進行密封。本發明為了解決氣霧化高溫合金粉末篩分純凈度要求高等問題，旨在通過系統集成的篩分裝置來降低高溫合金粉末的氧、水含量，提高篩分后高溫合金的粉末質量。

技術領域

本發明提供了一種純凈高溫合金粉末的篩分裝置，屬于粉末冶金領域。

背景技術

粉末高溫合金材料及其先進的制造技術，為先進航空發動機渦輪盤的研制提供了重要的基礎和保障，是現代先進大飛機制造高可靠性、長壽命渦輪盤的必備材料。粉末高溫合金盤件已在國外高性能發動機上得到成熟、可靠的應用。目前已研制成功三代粉末高溫合金，第一代650℃高強粉末高溫合金René95、IN100等，第二代750℃損傷容限粉末高溫合金René88DT、RR1000等，第三代高強損傷容限粉末高溫合金René104等。第一代粉末高溫合金已用于推重比8發動機，如GE的CFM56系列和CF6-80系列、RR的RB211系列等，第二代粉末高溫合金已用于推重比10高涵道比發動機，如GE的GE90和CF6-80系列、P&W的PW4000、RR的Trant系列等，第三代粉末高溫合金已用于推重比10以上發動機，如GP7000、Trant900、Trant1000等。基于粉末高溫合金在國外的應用與發展分析，在未來相當長的時期，粉末高溫合金及其制造技術對高推重比和高功重比發動機渦輪熱端部件是不可或缺的。

而高質量的純凈、低氧含量球形高溫合金粉末，是先進航空發動機粉末渦輪盤研制和生產的基礎和保障，也是我國先進航空發動機高性能渦輪盤發展的重要制約因素。目前高溫合金粉末制備主要有兩種方法，一種是氬氣霧化法(AA)制粉，另一種是等離子旋轉電極法(PREP)制粉。AA粉末粒度可以較細，夾雜物尺寸小，制坯后組織均勻性好。PREP粉末的粒度相對較粗，夾雜物尺寸偏大。

歐美等先進工業國家主要采用AA粉末制備航空發動機粉末渦輪盤，而俄羅斯主要采用PREP粉末制備粉末渦輪盤。從國際國內技術發展趨勢和國內實踐看，為提高盤件的可靠性、耐久性、經濟性，先進發動機粉末渦輪盤主要采用AA粉末。

在制備高溫合金金屬粉末過程中，結構合理、工藝優化的篩分裝置是獲得高純凈低氧高溫合金粉末的關鍵過程之一。現有篩分工藝不可避免的要與大氣進行接觸，氣霧化金屬粉末尺寸比較細小，對空氣中的氧及水較為敏感，極易吸附在高溫合金表面，在后續成型過程中成為粉末高溫合金三大危害之一原始顆粒邊界主要影響因素，進而影響到粉末高溫合金制件的使用性能和安全可靠性。

發明內容

本發明針對現有篩分技術中存在粉末氧、水含量偏高和篩分帶來的二次污染問題，設計了一種純凈篩分裝置。

本發明的技術解決方案是：

篩分裝置包括篩分系統、真空系統、充氣系統、電磁送料系統四個部分，其中真空系統通過管道與篩分系統頂部連接，充氣系統安裝在篩分系統下部連接，電磁送料系統安裝在篩分系統頂部，電磁送料系統包括電磁振動器和一個橫向管路，橫向管路的一端與篩分系統頂部連接，另一端與一個粉罐連接，三個粉罐分別位于電磁送料系統上部、篩分系統的篩網下方及篩分系統的篩網上方，篩分裝置的各連接處均用O型密封圈進行密封。

利用所述純凈高溫合金粉末的篩分裝置進行合金粉末篩分的方法在于，

(1)開啟真空系統，將篩分裝置抽真空；

(2)關閉真空系統，開啟充氣系統，將篩分裝置充滿惰性保護氣體；