一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法技术方案

本发明专利技术公开了一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法，包括磁吸式粉末成型装置，磁吸式粉末成型装置包括压块、磁吸体和成型腔，磁吸体向下磁吸磁性金属粉末，压块伸入成型腔内下压磁性金属粉末；还包括高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置，高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置包括高温液体包裹部分和保护气氛循环流动供给部分，高温液体包裹部分包括高温烧结腔、金属液形成腔、布液腔和金属液包裹腔；金属液形成腔内的金属液通过布液腔分配流入各金属液包裹腔内；保护气氛循环流动供给部分用于向高温烧结腔内循环匀速供应保护气氛。本发明专利技术具有坯料压实成型紧密、结实以及高温烧结均匀、高效的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金烧结
，尤其涉及一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法。

技术介绍

[0002]在粉末冶金烧结作业中，粉末冶金受坯料压制成品的影响，容易导致烧结质量低，其中，压制不够彻底，粉末颗粒之间不够紧密，导致烧结作业加长，烧结效果不好，烧结过程中在受热不均匀以及保护气氛热量传递效率低的影响，也会造成高温烧结效率低，产品质量低。基于上述理由，本专利技术针对磁性金属粉末的冶金烧结加工，设计了配套的一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法，具有坯料压实成型紧密、结实以及高温烧结均匀、高效的优点，适于规模化推广。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供的一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法，具有坯料压实成型紧密、结实以及高温烧结均匀、高效的优点。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种综合性粉末冶金烧结作业系统，包括磁吸式粉末成型装置，其用于对磁性金属粉末进行压制成型作业构成磁性金属粉末成型压坯；所述磁吸式粉末成型装置包括压块、磁吸体和成型腔，所述压块位于成型腔上方，所述磁吸体位于成型腔下方，磁性金属粉末平铺于成型腔内，所述磁吸体向下磁吸磁性金属粉末，所述压块伸入成型腔内下压磁性金属粉末；
[0005]还包括高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置，其用于对磁性金属粉末成型压坯进行高温冶金烧结作业；所述高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置包括高温液体包裹部分和保护气氛循环流动供给部分，其中：
[0006]所述高温液体包裹部分包括高温烧结腔、金属液形成腔、布液腔和金属液包裹腔；所述高温烧结腔独立设置，所述磁性金属粉末成型压坯置于高温烧结腔内；所述布液腔位于高温烧结腔上方，所述金属液形成腔位于布液腔顶部，各所述金属液包裹腔分部于高温烧结腔的四周侧，所述金属液形成腔通过布液腔与各金属液包裹腔连通，所述金属液形成腔内的金属液通过布液腔分配流入各金属液包裹腔内；
[0007]所述高温烧结腔具有进气口和出气口，所述保护气氛循环流动供给部分的供气端对接高温烧结腔的所述进气口以及回气端对接高温烧结腔的所述出气口，所述保护气氛循环流动供给部分用于向高温烧结腔内循环匀速供应保护气氛。
[0008]进一步地，所述磁吸式粉末成型装置还包括压力机、成型模、金属、线圈、电源、电磁继电器和控制器；所述压块安装在压力机上；所述成型模的内部空间为成型腔；所述磁吸体位于成型模底部，所述磁吸体与金属棒采用相同材料一体成型制造而成；所述线圈缠绕在金属棒上并与电源连接，所述电磁继电器通过控制器控制并安装在线圈所在的电回路中，所述控制器通过电源供电。
[0009]进一步地，所述金属棒位于成型模侧面。
[0010]进一步地，所述成型模为可拆装的组合结构模。
[0011]进一步地，所述高温液体包裹部分包括石墨导热体、加热枪、横向支撑气缸、支撑杆、横向进给气缸、加热棒、顶支架和侧支架；各所述侧支架围合在石墨导热体周围，所述横向支撑气缸及横向进给气缸均安装在侧支架上，所述顶支架连接于侧支架顶部，所述加热枪安装在顶支架上；
[0012]所述石墨导热体分为中部主体、顶部槽体和侧面包裹体三部分；所述顶部槽体的内部空间为金属液形成腔，金属块放置在金属液形成腔内通过加热枪加热为金属液；所述布液腔和高温烧结腔均位于中部主体内，所述金属液包裹腔位于侧面包裹体内，所述金属液形成腔与布液腔之间、布液腔与金属液包裹腔之间均通过导液孔连通；
[0013]各所述侧面包裹体侧面均开设有定位孔和加热孔；所述支撑杆安装于横向支撑气缸上，横向支撑气缸推动所述支撑杆插入定位孔内实现对整个石墨导热体的定位支撑；所述加热棒安装于横向进给气缸上，横向进给气缸推动加热棒插入加热孔内对侧面包裹体进行加热以维持对应的金属液包裹腔内的金属液保持在高温熔融状态。
[0014]进一步地，所述高温烧结腔内设置有阻隔层，所述磁性金属粉末成型压坯置于阻隔层上；所述中部主体的底部为通过液压缸支撑的可拆卸的腔盖，所述阻隔层设置于腔盖内侧，所述高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置还包括基座，所述液压缸设置于基座上。
[0015]进一步地，所述腔盖上设置有对高温烧结腔的内部环境进行监测的温度传感器和压力传感器。
[0016]进一步地，所述腔盖内侧具有供气孔和回气孔，所述腔盖内具有布气腔和回气腔，所述进气口通过布气腔连通供气孔，所述回气孔通过回气腔连通出气口；
[0017]所述保护气氛循环流动供给部分包括保护气氛供应源、循环管线、动力泵、出气防回流阀和回气防回流阀；所述进气口对接有换热管，所述换热管呈曲线状贴合或嵌入腔盖设置，并与循环管线对接；所述动力泵安装在循环管线上，所述循环管线通过出气防回流阀及回气防回流阀对接保护气氛供应源。
[0018]一种综合性粉末冶金烧结作业系统的作业方法，包括压制成型作业和冶金烧结作业，具体如下：
[0019]a)压制成型作业
[0020]a1：将磁性金属粉末平铺于成型模的成型腔内，利用控制器控制电磁继电器使线圈接通电源，从而使金属棒连同磁吸体磁化，磁吸体向下磁吸磁性金属粉末，在压制之前使磁性金属粉末向下挤压靠拢，减小颗粒之间的间隙，更有利于后续的压实成型；
[0021]a2：利用压力机驱动压块下移进而伸入成型腔内下压磁性金属粉末，在向下的磁吸力与向下的下压力的共同配合下，形成磁性金属粉末成型压坯，压实更彻底、紧密及高效；
[0022]a3：线圈结束通电，然后将成型模拆卸掉，取出磁性金属粉末成型压坯；
[0023]b)冶金烧结作业
[0024]b1：利用液压缸打开腔盖，将磁性金属粉末成型压坯放置于阻隔层上，随后关闭腔盖；
[0025]b2：取金属块放入金属液形成腔内，利用加热枪对金属块加热形成熔融态的金属液，金属液首先流入布液腔内，随后通过布液腔分配流入各金属液包裹腔内，形成从除腔盖外的上、前、后、左、右五个方向的对磁性金属粉末成型压坯的包裹性高温加热烧结，使磁性金属粉末成型压坯受热更加均匀，提高产品质量，而且大大提高冶金烧结效率；
[0026]再者，通过横向进给气缸推动加热棒插入加热孔内对侧面包裹体进行加热以维持对应的金属液包裹腔内的金属液保持在高温熔融状态，避免金属液温度下降导致烧结品质与效率降低；
[0027]b3：在对磁性金属粉末成型压坯高温烧结过程中，利用动力泵向高温烧结腔内冲入保护气氛，保护气氛在流经换热管时进行预热，避免冲入高温烧结腔内的保护气氛温度过低造成热损耗或对烧结作业产生影响；保护气氛均匀、慢速且循环流动，保持高温烧结腔的内环境处于恒定气压状态的同时，实现及时换气，带走烧结作业中产生的扬灰，从而提高产品品质。
[0028]有益效果：本专利技术的一种综合性粉末冶金烧结作业系统及作业方法，有益效果如下：
[0029]1)实现了从上、前、后、左、右五个方向的对磁性金属粉末成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合性粉末冶金烧结作业系统，其特征在于：包括磁吸式粉末成型装置(100)，其用于对磁性金属粉末进行压制成型作业构成磁性金属粉末成型压坯；所述磁吸式粉末成型装置(100)包括压块(10)、磁吸体(11)和成型腔(120)，所述压块(10)位于成型腔(120)上方，所述磁吸体(11)位于成型腔(120)下方，磁性金属粉末平铺于成型腔(120)内，所述磁吸体(11)向下磁吸磁性金属粉末，所述压块(10)伸入成型腔(120)内下压磁性金属粉末；还包括高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置(200)，其用于对磁性金属粉末成型压坯进行高温冶金烧结作业；所述高温液体包裹与保护气氛流动式粉末冶金烧结装置(200)包括高温液体包裹部分和保护气氛循环流动供给部分，其中：所述高温液体包裹部分包括高温烧结腔(210)、金属液形成腔(211)、布液腔(212)和金属液包裹腔(213)；所述高温烧结腔(210)独立设置，所述磁性金属粉末成型压坯置于高温烧结腔(210)内；所述布液腔(212)位于高温烧结腔(210)上方，所述金属液形成腔(211)位于布液腔(212)顶部，各所述金属液包裹腔(213)分部于高温烧结腔(210)的四周侧，所述金属液形成腔(211)通过布液腔(212)与各金属液包裹腔(213)连通，所述金属液形成腔(211)内的金属液通过布液腔(212)分配流入各金属液包裹腔(213)内；所述高温烧结腔(210)具有进气口(2a)和出气口(2b)，所述保护气氛循环流动供给部分的供气端对接高温烧结腔(210)的所述进气口(2a)以及回气端对接高温烧结腔(210)的所述出气口(2b)，所述保护气氛循环流动供给部分用于向高温烧结腔(210)内循环匀速供应保护气氛。2.根据权利要求1所述的一种综合性粉末冶金烧结作业系统，其特征在于：所述磁吸式粉末成型装置(100)还包括压力机(12)、成型模(13)、金属棒(14)、线圈(15)、电源(16)、电磁继电器(17)和控制器(18)；所述压块(10)安装在压力机(12)上；所述成型模(13)的内部空间为成型腔(120)；所述磁吸体(11)位于成型模(13)底部，所述磁吸体(11)与金属棒(14)采用相同材料一体成型制造而成；所述线圈(15)缠绕在金属棒(14)上并与电源(16)连接，所述电磁继电器(17)通过控制器(18)控制并安装在线圈(15)所在的电回路中，所述控制器(18)通过电源(16)供电。3.根据权利要求2所述的一种综合性粉末冶金烧结作业系统，其特征在于：所述金属棒(14)位于成型模(13)侧面。4.根据权利要求2所述的一种综合性粉末冶金烧结作业系统，其特征在于：所述成型模(13)为可拆装的组合结构模。5.根据权利要求4所述的一种综合性粉末冶金烧结作业系统，其特征在于：所述高温液体包裹部分包括石墨导热体(21)、加热枪(22)、横向支撑气缸(23)、支撑杆(24)、横向进给气缸(25)、加热棒(26)、顶支架(27)和侧支架(28)；各所述侧支架(28)围合在石墨导热体(21)周围，所述横向支撑气缸(23)及横向进给气缸(25)均安装在侧支架(28)上，所述顶支架(27)连接于侧支架(28)顶部，所述加热枪(22)安装在顶支架(27)上；所述石墨导热体(21)分为中部主体(21.1)、顶部槽体(21.2)和侧面包裹体(21.3)三部分；所述顶部槽体(21.2)的内部空间为金属液形成腔(211)，金属块放置在金属液形成腔(211)内通过加热枪(22)加热为金属液；所述布液腔(212)和高温烧结腔(210)均位于中部主体(21.1)内，所述金属液包裹腔(213)位于侧面包裹体(21.3)内，所述金属液形成腔(211)与布液腔(212)之间、布液腔(212)与金属液包裹腔(213)之间均通过导液孔(21
‑
4)连
通；各所述侧面包裹体(21.3)侧面均开设有定位孔(21
‑
1)和加热孔(21
‑
2)；所述支撑杆(24)安装于横向支撑气缸(23)上，横向支撑气缸(23)推动所述支撑杆(24)插入定位孔(21
‑
1)内实现对整个石墨导热体(21)的定位支撑；所述加热棒(26)安装于横向进给气缸(25)上，横向进给气缸(25)推动加热棒(26)插入加热孔(21
‑
2)内对侧面包裹体(21.3)进行加...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云红，
申请(专利权)人：赵云红，
类型：发明
国别省市：