[發明專利]一種基于直線運動的振蕩壓力材料處理系統

在審

• 申請號: 201910587945.0
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110260671A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 劉金鈴;陳丹;劉佃光;趙科
• 申請（專利權）人: 成都易飛得材料科技有限公司
• 主分類號: F27D7/06
• 分類號: F27D7/06;F27D11/06;F27D19/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 劉凱

本發明公開一種基于直線運動的振蕩壓力材料處理系統，包括加載壓頭和振蕩頻率、壓力和幅度可調的施壓裝置；加載壓頭設置于真空爐體內的上部，施壓裝置包括固定于主機框架上的底座，其頂部設有位移傳感器，底座上固定有平板永磁體作為定子，定子上方為可沿導軌上下運動的動子座；動子座固定于加載壓頭頂部，其內部固定有線圈繞組，線圈繞組與控制系統相連；加載壓頭安裝有載荷傳感器，控制系統通過載荷傳感器和位移傳感器反饋的信號，控制動子座往復運動的頻率、壓力和幅度。本發明通過加載系統可為材料處理過程提供頻率和振幅可調的高頻交變壓力，交變壓力可提升制品性能，且縮短了材料處理時間，降低了材料處理溫度，大幅節約能耗。

技術領域

本發明涉及材料處理技術領域，具體為一種基于直線運動的振蕩壓力材料處理系統。

背景技術

航空航天、軌道交通和軍事工業等領域對金屬材料、粉末冶金材料、陶瓷材料和復合材料等提出了越來越高的要求，傳統的材料處理方法正面臨嚴峻挑戰。在材料制備和加工過程中施加高溫和恒定的機械壓力或等靜壓是比較常用的材料處理方法，可以提高材料的致密度，減少孔洞，提高材料力學性能。用交變壓力替代恒定的機械壓力或等靜壓可以進一步提高制品致密度，改善制品的顯微結構，從而提升材料力學性能。以往通過伺服液壓的方式施加振蕩載荷，系統復雜，液壓站功率高，且需持續工作，能源消耗大，振蕩頻率較低，位移幅度有限。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠有效提供大范圍可調頻交變壓力，改變晶界上的受力，抑制晶粒粗化，改善晶粒形貌，提高制品力學性能的基于直線運動的振蕩壓力材料處理系統。技術方案如下：

一種基于直線運動的振蕩壓力材料處理系統，包括加載壓頭和振蕩頻率、壓力和幅度可調的施壓裝置，以及控制系統；所述加載壓頭設置于真空爐體內的上部；所述施壓裝置包括固定于主機框架上的底座，其頂部設有位移傳感器，底座上固定有平板永磁體作為定子，定子上方為可沿導軌上下自由運動的動子座，動子座固定于加載壓頭頂部，其內部固定有線圈繞組，線圈繞組與控制系統相連；加載壓頭安裝有載荷傳感器，所述控制系統通過載荷傳感器和位移傳感器反饋的信號，控制動子座往復運動的頻率、壓力和幅度。

進一步的，所述施壓裝置頻率為0.01-100Hz，壓力為0-100MPa，位移幅度為0-100mm。

更進一步的，所述真空爐體底部設置有一伸縮壓頭，用于上下調節樣品的高度。

更進一步的，所述真空爐體為單室蛤殼式，前開門，立式安裝，爐體內存在加熱室，加熱室用于真空或保護氣氛，發熱體為由鐵鉻鋁、鎳鉻、鎢、鎢錸、鉑銥或鉬制成的電熱絲，或由硅鉬、硅碳、鉻酸鑭、氧化鋯、硼化鋯或石墨制成的加熱棒。

更進一步的，還包括溫控系統10，溫控系統包括大功率三相交流變壓器、功率控制器和溫控器，以及熱電偶或紅外測溫裝置；外接三相交流電源進入電氣柜先與功率控制器連接，再由大功率三相交流變壓器轉換為低壓直流電源，并傳輸給爐體內的發熱體；熱電偶或紅外測溫裝置設置在發熱體附近，將測得的溫度信號傳給溫控器，溫控器根據工藝參數向功率控制器發送信號調整加熱功率，形成閉環控制。

更進一步的，所述真空爐體的頂部和底部均設有兩個分離的高壓接線柱，上電極通過頂部的高壓接線柱連接到可編程控制高壓電源，下電極通過底部的高壓接線柱連接到可編程控制高壓電源。

更進一步的，還包括用以實現抽真空和充保護氣氛操作的氣控系統11，所述氣控系統保護氣氛為氬氣或氮氣。

本發明的有益效果是：本發明通過加載系統可以為材料處理過程提供頻率和振幅可調的高頻交變壓力，交變壓力可以提升制品性能，而且縮短了材料處理時間，降低了材料處理溫度，大幅節約能耗。

附圖說明

圖1為是本發明振蕩材料處理系統示意簡圖。

圖2為實例1提出的一種振蕩材料處理系統加載裝置示意圖。