一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置製造方法
2024-04-01 18:44:05
一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置，設於垂熔罩子的供氫管路(1)上，並與垂熔燒結控制系統(5)電連接，供氫管路(1)的一段由並聯的兩條供氫支路(2)構成；其中，一條供氫支路(2)為小流量供氫支路，另一條供氫支路(2)為大流量供氫支路；兩供氫支路(2)上各設有一個氫氣流量計(3)；大流量供氫支路上設有控制大流量供氫支路通斷的電磁閥(4)，並且該電磁閥(4)與垂熔燒結控制系統(5)電連接。本發明實施例能夠調整進入垂熔罩子的氫氣流量，使垂熔燒結在升溫、保溫和降溫時得到合適的氫氣流量，達到節省氫氣、節約成本的目的。
【專利說明】一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及垂熔燒結【技術領域】，尤其涉及一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置。
【背景技術】
[0002]垂熔燒結是生產摻雜鎢、鎢鋁、鎢錸等物質的一個重要工序，它是將預燒好的坯條裝在垂熔機的上下夾頭之間，在氫氣的保護下，通過工藝規定的電流加熱，使坯條燒結、收縮、緻密化，並最終得到具有一定性能的鎢條的過程。
[0003]垂熔燒結是在氫氣保護下進行的，由於氫氣是一種易燃、易爆的氣體，因此在垂熔燒結過程中，必須有足夠大的氫氣流量使垂熔罩子在燒結的所有過程中都充滿氫氣，才能防止空氣進入垂熔罩子引起爆炸。在垂熔燒結過程中，不同時刻所需的氫氣流量並不相同:在升溫和保溫時需要的氫氣流量較小，只需保證垂熔罩子中的氫氣壓力大於大氣壓力即可；而在降溫時垂熔罩子中的氫氣溫度急劇下降，體積收縮，如果進入垂熔罩子的氫氣量小於氫氣體積收縮量，那麼空氣就會進入垂熔罩子引起爆炸，所以在降溫時要保證較大的氫氣流量。
[0004]在現有技術中，每一個操作工人要控制十幾臺垂熔機，勞動強度相當大，他們無法根據不同的垂熔燒結階段人工地調節進入垂熔罩子的氫氣流量，因此在實際生產中，垂熔燒結的所有階段均採用了大氫氣流量，即在整個垂熔燒結過程中氫氣流量不變，這無疑造成了很大浪費，提高了企業的生產成本。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置，能夠調整進入垂熔罩子的氫氣流量，使垂熔燒結在升溫、保溫和降溫時得到合適的氫氣流量，達到節省氫氣、節約成本的目的。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置，設於垂熔罩子的供氫管路I上，並與垂熔燒結控制系統5電連接，供氫管路I的一段由並聯的兩條供氫支路2構成；其中，一條供氫支路2為小流量供氫支路，另一條供氫支路2為大流量供氫支路；
[0008]兩供氫支路2上各設有一個氫氣流量計3 ;大流量供氫支路上設有控制大流量供氫支路通斷的電磁閥4，並且該電磁閥4與垂熔燒結控制系統5電連接；
[0009]當垂熔罩子需要小流量供氫時，垂熔燒結控制系統5不向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4閉合，大流量供氫支路被電磁閥4阻斷，只有小流量供氫支路單路供氫；而當垂熔罩子需要大流量供氫時，垂熔燒結控制系統5向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4打開,大流量供氫支路導通，大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫。
[0010]優選地,小流量供氫支路的氫氣流量為0.3?0.7m3/小時；所述的大流量供氫支路的氫氣流量為2.3?2.7m3/小時。
[0011]優選地，小流量供氫支路的氫氣流量為0.5m3/小時；所述的大流量供氫支路的氫氣流量為2.5m3/小時。
[0012]優選地，電磁閥4為防爆電磁閥。
[0013]優選地，氫氣流量計3為可調式氣體流量計。
[0014]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例所提供的鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置將垂熔罩子供氫管路I的一段改造成了由兩條供氫支路2並聯的結構，並且其中一條為小流量供氫支路，另一條為大流量供氫支路，而大流量供氫支路上設置了控制大流量供氫支路通斷的電磁閥4;當垂熔罩子需要小流量供氫時，垂熔燒結控制系統5不向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4閉合，大流量供氫支路被電磁閥4阻斷，只有小流量供氫支路單路供氫；而當垂熔罩子需要大流量供氫時，垂熔燒結控制系統5向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4打開，大流量供氫支路導通，大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫。由此可見，本發明實施例能夠調整進入垂熔罩子的氫氣流量，使垂熔燒結在升溫、保溫和降溫時得到合適的氫氣流量，達到了節省氫氣、節約成本的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0016]圖1為本發明實施例提供的氫氣流量調節裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。
[0018]下面對本發明實施例所提供的氫氣流量調節裝置進行詳細描述。
[0019]如圖1所示，一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置，設於垂熔罩子的供氫管路I上，並與現有技術中的垂熔燒結控制系統5電連接，其具體結構為:供氫管路I的一段由並聯的兩條供氫支路2構成；其中，一條供氫支路2為小流量供氫支路,另一條供氫支路2為大流量供氫支路；兩供氫支路2上各設有一個氫氣流量計3 ;大流量供氫支路上設有控制大流量供氫支路通斷的電磁閥4，並且該電磁閥4與垂熔燒結控制系統5電連接；
[0020]當垂熔罩子需要小流量供氫時(例如:在升溫或保溫時)，垂熔燒結控制系統5不向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4閉合，大流量供氫支路被電磁閥4阻斷，只有小流量供氫支路單路供氫；而當垂熔罩子需要大流量供氫時(例如:在降溫時)，垂熔燒結控制系統5向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4打開,大流量供氫支路導通,大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫。
[0021]具體地，氫氣流量計3可以採用現有技術中的可調式氣體流量計，通過調整氫氣流量計3的數值可控制供氫支路2的氫氣流量，小流量供氫支路上的氫氣流量計3的數值應小於大流量供氫支路上的氫氣流量計3的數值，並且小流量供氫支路的氫氣流量可以為
0.3?0.7m3/小時，大流量供氫支路的氫氣流量可以為2.3?2.7m3/小時，在實際應用中，小流量供氫支路的氫氣流量為0.5m3/小時，大流量供氫支路的氫氣流量為2.5m3/小時，這樣既可以保證垂熔罩子內具有足夠的氫氣，又可以保證最大程度地節約氫氣的使用量。
[0022]進一步地，電磁閥4可以採用現有技術中的防爆電磁閥；電磁閥4可以通過導線與現有技術中的垂熔燒結控制系統5電連接，並由垂熔燒結控制系統5來控制；當垂熔燒結控制系統5不向電磁閥4輸出控制電壓時，電磁閥4處於閉合狀態，而當垂熔燒結控制系統5向電磁閥4輸出控制電壓時，電磁閥4處於打開狀態。例如:在垂熔燒結過程中，在升溫和保溫時間內，熔燒結控制系統5可以不向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4閉合，大流量供氫支路被電磁閥4阻斷，只有小流量供氫支路單路供氫；而在保溫時間結束前10秒，垂熔燒結控制系統5向電磁閥4輸出控制電壓，電磁閥4動作並進入打開狀態，大流量供氫支路導通，大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫；在降溫結束的3分鐘後，垂熔燒結控制系統5斷開向電磁閥4輸出的控制電壓，電磁閥4動作並進入關閉狀態，只有小流量供氫支路為垂熔罩子單路供氫。
[0023]為了更加清晰地展現出本發明所提供的技術方案及所產生的技術效果，下面以幾個具體實施例對本發明所提供的鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置進行詳細描述。
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，一個垂熔燒結設備上採用本發明實施例所提供的氫氣流量調節裝置，採用該垂熔燒結設備對Ikg/根的釷鎢20進行垂熔燒結，其具體實現過程如下:
[0026](I)按照上述技術方案將本發明實施例所提供的氫氣流量調節裝置連接到現有技術中的垂熔燒結設備上。
[0027](2)調整兩條供氫支路2上的氫氣流量計3，使小流量供氫支路的氫氣流量為
0.5m3/小時，大流量供氫支路的氫氣流量為2.5m3/小時。
[0028](3)在垂熔燒結設備的垂熔控制系統上輸入升溫工藝參數:升溫時間為15分鐘、保溫時間為15分鐘，降溫時間為I分鐘，降溫結束3分鐘後報警，保溫時間結束前10秒啟動電磁閥4，降溫結束3分鐘的報警時斷開電磁閥4。
[0029](4)接通電源，啟動垂熔燒結設備；垂熔燒結設備按設置工藝升溫和保溫，在開始升溫至保溫時間結束前10秒的時間段內，只有小流量供氫支路單路供氫，其氫氣流量為
0.5m3/小時；在保溫時間結束前10秒至降溫結束3分鐘的時間段內，大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫，其氫氣流量為3m3/小時；降溫結束3分鐘的報警後，只有小流量供氫支路單路供氫，其氫氣流量為0.5m3/小時。
[0030]經測算:採用本發明實施例1所述方案垂熔燒結出的釷鎢20，其比重為18.0，其每根釷鎢20的氫氣用量為0.45m3 ;採用現有技術中整個垂熔燒結過程的氫氣流量均為3m3/小時的加工工藝對同樣的釷鎢20進行加工，其加工出的釷鎢20的比重為17.9，其每根釷鎢20的氫氣用量為1.7m3 ;通過對比可知:氫氣流量的調節對釷鎢20的垂熔燒結質量沒有負面影響，但每根釷鎢20在垂熔燒結過程中節約了 1.25m3的氫氣。
[0031]綜上可見，本發明實施例能夠調整進入垂熔罩子的氫氣流量，使垂熔燒結在升溫、保溫和降溫時得到合適的氫氣流量，達到節省氫氣、節約成本的目的。
[0032]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種鎢合金材料垂熔燒結的氫氣流量調節裝置，設於垂熔罩子的供氫管路(I)上，並與垂熔燒結控制系統(5)電連接，其特徵在於，供氫管路(I)的一段由並聯的兩條供氫支路(2)構成；其中，一條供氫支路(2)為小流量供氫支路，另一條供氫支路(2)為大流量供氫支路； 兩供氫支路(2)上各設有一個氫氣流量計(3);大流量供氫支路上設有控制大流量供氫支路通斷的電磁閥(4)，並且該電磁閥(4)與垂熔燒結控制系統(5)電連接； 當垂熔罩子需要小流量供氫時，垂熔燒結控制系統(5)不向電磁閥⑷輸出控制電壓，電磁閥(4)閉合，大流量供氫支路被電磁閥(4)阻斷，只有小流量供氫支路單路供氫；而當垂熔罩子需要大流量供氫時，垂熔燒結控制系統(5)向電磁閥(4)輸出控制電壓，電磁閥(4)打開，大流量供氫支路導通，大流量供氫支路與小流量供氫支路共同供氫。
2.根據權利要求1所述的氫氣流量調節裝置，其特徵在於，所述的小流量供氫支路的氫氣流量為0.3?0.7m3/小時；所述的大流量供氫支路的氫氣流量為2.3?2.7m3/小時。
3.根據權利要求1所述的氫氣流量調節裝置，其特徵在於，所述的小流量供氫支路的氫氣流量為0.5m3/小時；所述的大流量供氫支路的氫氣流量為2.5m3/小時。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的氫氣流量調節裝置，其特徵在於，所述的電磁閥(4)為防爆電磁閥。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的氫氣流量調節裝置，其特徵在於，所述的氫氣流量計(3)為可調式氣體流量計。
【文檔編號】B22F3/10GK104368813SQ201410718484
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月1日 優先權日:2014年12月1日
【發明者】彭鷹, 劉家均, 衛致虎, 徐振華, 解峰, 王磊, 巫正瑜, 李曹兵 申請人:北京礦冶研究總院, 北礦新材科技有限公司