一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置的製作方法
2023-10-10 06:11:09
專利名稱：一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，屬於產品的結 構技術領域。
背景技術：
渦輪盤、渦輪軸和擋板等是航空發動機中的關鍵熱端部件，隨著推 重比和功重比的不斷提高，對渦輪盤等部件的性能也提出了更高的要求。 目前，傳統的鑄、鍛高溫合金製備的盤件己無法滿足高性能航空發動機
發展的需要，推重比8以上的渦輪盤等部件必須由粉末高溫合金製備。 目前，國內航空發動機用高溫合金粉末的製備主要採用氬氣霧化和等離 子旋轉電極霧化兩種方法。以上兩種方法都是在真空或惰性氣體保護下 進行的。為了防止高溫合金粉末顆粒表面吸附過多的氧化性氣體，提高 粉末顆粒之間在熱等靜壓過程中的良好結合，降低原始顆粒邊界碳化物 沉積，後續粉末的處理過程都要求在真空或惰性氣體保護下進行。
粉末在真空條件下的分級是粉末處理的重要工藝過程。通過分級可 得到所需粒度的金屬粉末，使盤件具有均勻的組織結構，保證盤件的力 學性能；同時，可通過分級去除粉末中較大尺寸的夾雜物，降低盤件的 失效概率，提高盤件使用的可靠性和耐久性。而在真空篩分過程中，經 常會出現較細的金屬粉末被吸入到機械泵中的情況，且因合金化程度較 高，使合金粉末的硬度相應提高，導致吸入的粉末與機械泵內部轉動部 件間產生強烈的摩擦。日積月累，便導致機械泵內部部件因磨損嚴重而 損壞，甚至導致整個機械泵的報廢。為了避免上述情況，先用機械泵對 真空室抽真空，達到一定的真空度後，關閉機械泵，再對金屬粉末進行 篩分。由於機械泵沒有連續工作，導致真空室的真空度下降，使粉末顆 粒表面吸附的氧化性氣體增多；同時，因真空室氣壓的升高，使金屬粉 末不能順暢地從粉罐中流出，降低了篩分效率。
發明內容
本實用新型的目的正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供 了一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，其目的是使機械泵能連續工作，從而實現粉末在高真空條件下的連續篩分，降低粉末表面吸附的氧化性 本發明的目的是通過以下技術措施來實現的
該種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩、濾芯、進氣口和 出氣口，進氣口與真空室相連，出氣口與機械泵相連，起過濾粉末顆粒 作用的濾芯位於出氣口的前端，其特徵在於外罩的形狀採用拉瓦爾形 狀結構，進氣口處外罩的橫截面小於出氣口處的外罩的橫截面。濾芯採 用濾紙或500目不鏽鋼篩網製作。
將該過濾器裝置安裝在真空室和機械泵之間，當機械泵工作時，帶 有少量金屬粉末的氣體通過進氣口進入到過濾器的內部，氣體中的金屬 粉末被濾芯阻擋而沉降在過濾器的內部，由於濾芯是用濾紙(常溫下使 用，可用濾紙做濾芯；高溫下使用，可用500目的不鏽鋼篩網做濾芯)
做成的，孔隙非常小，幾乎沒有金屬粉末通過，清潔的氣體進入到機械 泵中而被排出。
圖1為本實用新型產品的結構示意圖
圖2為本實用新型產品拉瓦爾形外罩的示意圖，圖中A—面積，
AKA2; V—速度，V1〈V具體實施方式
以下將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地詳述
參見附圖1 2所示，該種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外 罩1、濾芯2、進氣口 3和出氣口 4，進氣口 3與真空室相連，出氣口 4 與機械泵相連，起阻擋金屬粉末通過作用的濾芯2位於出氣口 4的前端， 濾芯2採用濾紙或500目不鏽鋼篩網製作，常溫下使用，可用濾紙做濾 芯，高溫下使用，可用500目的不鏽鋼篩網做濾芯，外罩1的形狀採用 拉瓦爾形狀結構，將過濾器的外罩1做成拉瓦爾形有兩個目的 一是便 於收集被阻擋的金屬粉末；二是氣體經過拉瓦爾結構後，速度會變快， 即V2〉w，有利於氣體通過濾芯，提高真空度，進氣口3處外罩1的橫截 面小於出氣口 4處的外罩1的橫截面。還可根據具體除氣量的大小、使 用環境調整該過濾器的尺寸。
實施例一用於篩分-250目FGH95合金粉末。篩分機用篩網直徑800誦。外罩 大端直徑500腿，小端直徑400腿，濾芯直徑350mm。因在常溫下篩分， 且對環境的純淨度要求較高，故選用不鏽鋼做過濾器的外罩，採用濾紙 做濾芯。在該種情況下實現了連續篩分，結果如下
真空度1.4Pa
篩分效率120kg(粉末)/小時
當真空系統中無本發明的過濾器時，因篩分不連續(真空度下降後，
需停止篩分，重新抽真空)，篩分效率較低，結果如下
真空度10.2Pa (平均真空度，真空隨篩分過程下降) 篩分效率75kg(粉末)/小時
實施例二
用於篩分-250目FGH96合金粉末。篩分機用篩網直徑800mm。外罩 大端直徑500醒，小端直徑400mm，濾芯直徑350mm。因在常溫下篩分， 且對環境的純淨度要求較高，故選用不鏽鋼做過濾器的外罩，採用濾紙 做濾芯。在該種情況下實現了連續篩分，結果如下
真空度1.3Pa
篩分效率120kg(粉末)/小時
當真空系統中無本發明的過濾器時，因篩分不連續(真空度下降後，
需停止篩分，重新抽真空)，篩分效率較低，結果如下
真空度10.4Pa (平均真空度，真空隨篩分過程下降)
篩分效率75kg(粉末)/小時
從上述使用可以看出，本裝置具有下面的突出優點該裝置通過過 濾器內部的濾芯可防止細粉進入到機械泵的內部，避免了因硬質合金粉 末的吸入而導致的機械泵內部轉動部件間的摩擦，延長了機械泵的使用 壽命；同時，實現了合金粉末在高真空條件下的連續篩分，降低了粉末
顆粒表面吸附的氧化性氣氛含量，促進了粉末顆粒在熱等靜壓過程中的 結合，從而有利於提高盤件的整體性能水平。該過濾裝置有如下突出優 點結構簡單、原材料價格低廉、製備工藝易實現。
權利要求1.一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩(1)、濾芯(2)、進氣口(3)和出氣口(4)，進氣口(3)與真空室相連，出氣口(4)與機械泵相連，起過濾粉末顆粒作用的濾芯(2)位於出氣口(4)的前端，其特徵在於外罩(1)的形狀採用拉瓦爾形狀結構，進氣口(3)處外罩(1)的橫截面小於出氣口(4)處的外罩(1)的橫截面。
2. 根據權利要求l所述的金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，其特徵 在於濾芯(2)採用濾紙或500目不鏽鋼篩網製作。
專利摘要本實用新型是一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩、濾芯、進氣口和出氣口，進氣口與真空室相連，出氣口與機械泵相連，起過濾粉末顆粒作用的濾芯位於出氣口的前端，其特徵在於外罩的形狀採用拉瓦爾形狀結構，進氣口處外罩的橫截面小於出氣口處的外罩的橫截面。該裝置實現了合金粉末在高真空條件下的連續篩分，降低了粉末顆粒表面吸附的氧化性氣氛含量，促進了粉末顆粒在熱等靜壓過程中的結合，從而有利於提高盤件的整體性能水平。
文檔編號F04B39/16GK201394396SQ200920145619
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者劉致順, 周曉明, 煜 汪, 王旭青 申請人:中國航空工業第一集團公司北京航空材料研究院