[發明專利]一種內加熱式的溫等靜壓裝置及溫等靜壓方法

有效

• 申請號: 201910522258.0
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110181058B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張德明;陳宏霞;馬立良;葉青
• 申請（專利權）人: 鋼研昊普科技有限公司
• 主分類號: B22F3/15
• 分類號: B22F3/15
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰;侯永帥

本發明涉及一種內加熱式的溫等靜壓裝置及溫等靜壓方法，屬于溫等靜壓裝置技術領域，解決了現有溫等靜壓裝置中介質油溫度不均勻，影響壓制產品性能的均勻性等技術問題；該溫等靜壓裝置包括承壓容器、加熱單元、加壓單元和隔離單元；承壓容器包括筒體以及筒體密封件；隔離單元包括隔熱屏和隔熱底座，隔熱屏為倒U型，隔熱底座上方設有料框，隔熱屏和隔熱底座圍成的區域為加熱區。加熱單元包括發熱體和引電電極，發熱體下端與引電電極連接，引電電極穿過筒體下端的筒體密封件和隔熱底座；加壓單元用于向承壓容器內加壓。本發明具有溫度控制精準和溫度均勻性優異的特性，能夠大幅提升溫等靜壓產品的性能。

技術領域

本發明涉及新材料溫等靜壓技術領域，尤其涉及一種內加熱式的溫等靜壓裝置及溫等靜壓方法。

背景技術

等靜壓技術是一種利用密閉高壓容器內制品在各向均等的超高壓壓力狀態下成型的超高壓液壓先進設備。等靜壓技術按成型和固結時的溫度高低，分為冷等靜壓、溫等靜壓、熱等靜壓三種不同類型。

溫等靜壓是在一定的溫度條件下，對粉末材料施加各向均等的壓力，進行成形的工藝技術。作為粉末材料成形的良好途徑，具有提高復合材料成形部件性能，改善成形均勻性、增加材料利用率、降低成本等優勢。隨著新材料行業的不斷進步以及溫等靜壓工藝的不斷成熟，溫等靜壓技術已從軍工等尖端領域逐步過渡到民用行業，如工程材料成形、粉末材料成形、混合層壓等。

溫等靜壓設備是實現溫等靜壓工藝的載體，目前，溫等靜壓工藝的實現方式為：將待壓物料放入高壓容器內，然后將具有一定溫度的工作介質油充入高壓容器，將端蓋關閉形成密閉容器。通過增壓器將具有同樣溫度或略高溫度的工作介質油充入高壓容器進行增壓，待壓物料在工作介質油中一定溫度及壓力作用下，完成成形過程。

從上述原理可知，溫等靜壓的溫度控制完全依賴于預熱的工作介質油，介質油在管路中以及高壓容器中均存在一定的熱量損失，會引起油溫的降低，進而導致整個溫等靜壓工藝過程溫度不穩定。且由于油溫存在一定的溫度梯度，會造成整個容器內部溫度不均勻，進而影響壓制產品的均勻性。因此，在進行溫等靜壓工藝時，如何精確地控制溫度、并始終保持整個壓制過程中的溫度均勻性，成為溫等靜壓技術的關鍵，現有溫等靜壓設備無法滿足上述需求。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明提供一種內加熱式的溫等靜壓裝置和溫等靜壓方法，能夠提高溫等靜壓溫度控制的精準度及溫度均勻性，從而提升溫等靜壓材料的性能。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一方面，本發明公開了一種內加熱式的溫等靜壓裝置，包括承壓容器、加熱單元、加壓單元和隔離單元；承壓容器包括筒體以及筒體密封件；加熱單元包括發熱體和引電電極，發熱體下端與引電電極連接；引電電極安裝于下塞內部；加壓單元用于向承壓容器內加壓；隔離單元包括隔熱屏和隔熱底座，隔熱屏為倒U型，隔熱底座上方設有料框，隔熱屏和隔熱底座圍成的區域為加熱區。

在一種可能的設計中，加壓單元至少包括兩個結構相同的增壓器，增壓器的出口管道穿過筒體密封件和隔熱底座進入加熱區，出口管道傾斜設置且其中心線交。

在一種可能的設計中，加壓單元至少包括兩個結構相同的增壓器，兩個增壓器在筒體內的管道分別連接有第一旋轉導流筒和第二旋轉導流筒；第一旋轉導流筒和第二旋轉導流筒上均設有第一導流孔。

在一種可能的設計中，第一旋轉導流筒和第二旋轉導流筒上分別設有第一噴頭和第二噴頭，第一噴頭和第二噴頭沿圓周方向均設有第二導流孔。

進一步地，承壓容器內部的壓力為10～300MPa，溫度為50～300℃。

進一步地，料框包括上蓋和底框，且料框形狀為圓柱形，底框的側壁上設有多個用于流通加熱介質的通孔，底框內放置待壓式樣。

進一步地，筒體密封件包括上塞和下塞，增壓器引電電極穿過下塞延伸至加熱區內。