本發(fā)明涉及高溫合金粉末脫氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種合金粉末脫氣裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、隨著航空航天事業(yè)的快速發(fā)展，粉末高溫合金和3d打印高溫合金制品需求越來越大，隨之高溫合金廢粉的形成量大幅增加。由于廢粉中氧含量達幾十甚至上百ppm，重熔時易形成大量夾雜物，不能直接回收利用，直接造成大量高溫合金粉末的浪費、閑置或者降級處理。

2、廢粉的回收再利用，高純?nèi)蹮捠潜匾h(huán)節(jié)，廢粉中氧含量高，重熔過程中易在線生成夾雜物，夾雜物數(shù)量多尺寸小，凈化處理難度非常大，且較難保證再造高溫合金母合金潔凈度。

3、廢粉中氧、氮以物理吸附和化學吸附兩種形式存在，物理吸附和部分亞穩(wěn)化學吸附的氧、氮可以通過真空加熱脫氣的形式進行脫除，進而降低廢粉表面吸附的氧、氮含量，從而降低高純?nèi)蹮捈夹g(shù)難度，提高再生高溫合金母合金潔凈度。

4、廢粉比表面積大，表面吸附大量o、n等雜質(zhì)元素，其中部分以物理吸附和化學亞穩(wěn)吸附形式存在，直接重熔易在線生成更多小尺寸夾雜物，造成熔體雜質(zhì)含量更高，為其后續(xù)高純?nèi)蹮捥幚碓黾与y度。針對粉末脫氣處理，國內(nèi)外主要應用于合金粉末壓制成形前裝包套過程中進行預處理，主要目的是對表面吸附的o、n等有害氣體進行部分脫除，以期減少后續(xù)壓制件原始顆粒邊界、熱誘導空洞的形成，進而提高零部件性能及服役壽命。

5、如果采用裝套脫氣壓制成形處理方式，雖然可以脫附廢粉中部分有害雜質(zhì)，但處理過程繁復，后續(xù)還需對壓制后塊體進行扒皮處理，成本高昂，失去廢粉循環(huán)利用的經(jīng)濟性，同時扒皮過多造成材料浪費、扒皮不凈又會引入更多雜質(zhì)元素，造成純凈度降低問題，導致廢粉凈化處理難度更大。

6、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對廢粉比表面積大，吸附有害氣體元素含量高，增加后續(xù)廢粉重熔過程凈化處理難度這一問題，本發(fā)明提供一種合金粉末脫氣裝置和方法，所述的合金粉末脫氣裝置，脫除合金粉末表面吸附的雜質(zhì)元素的效果好，降低了廢粉重熔過程凈化處理的難度。

2、為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的一個方面，涉及一種合金粉末脫氣裝置，包括：真空獲得部件、加熱腔、合金粉末儲存部件、承托部件、連接傳動部件和凸輪機構(gòu)；

4、其中，所述加熱腔的真空獲得口與所述真空獲得部件相連；

5、所述承托部件在所述加熱腔的內(nèi)部；所述承托部件的上方放置有所述合金粉末儲存部件；所述承托部件的下方通過所述連接傳動部件與所述凸輪機構(gòu)連接。

6、所述的合金粉末脫氣裝置，針對比表面積大、表面吸附有害氣體元素的合金粉末，在加熱和真空條件下能夠去除合金粉末表面吸附的有害氣體元素，降低合金粉末的有害氣體元素含量，進而減少合金粉末重熔過程中在線生成的夾雜物數(shù)量，降低廢粉凈化處理難度。

7、本發(fā)明的另一個方面，還涉及一種合金粉末脫氣方法，適用于所述的合金粉末脫氣裝置，包括以下步驟：

8、(a)將待處理的合金粉末放入合金粉末儲存部件中；將所述合金粉末儲存裝置固定在承托部件上；

9、(b)開啟真空獲得部件對加熱腔進行抽真空處理；凸輪機構(gòu)開始轉(zhuǎn)動；對所述加熱腔進行加熱保溫處理；

10、(c)停止所述加熱保溫處理，所述加熱腔進行降溫處理；

11、(d)所述凸輪機構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，對所述加熱腔進行卸真空。

12、所述的合金粉末脫氣方法，在加熱和真空條件下對合金粉末進行脫氣處理，能夠有效脫除合金粉末表面吸附的有害雜質(zhì)元素，降低合金粉末的有害雜質(zhì)的含量。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

14、(1)本發(fā)明提供的合金粉末脫氣裝置，針對比表面積大、表面吸附有害氣體元素的合金粉末，在加熱和真空條件下能夠去除合金粉末表面吸附的有害氣體元素，降低合金粉末的有害氣體元素含量，進而減少合金粉末重熔過程中在線生成的夾雜物數(shù)量，降低廢粉凈化處理難度。

15、(2)本發(fā)明提供的合金粉末脫氣裝置，通過凸輪機構(gòu)的振動，使百公斤級合金粉末充分暴露于真空中，在一定溫度與真空度下，合金粉末表面物理吸附和化學亞穩(wěn)吸附的雜質(zhì)元素快速解吸，實現(xiàn)廢粉有害雜質(zhì)的脫附。

16、(3)本發(fā)明提供的合金粉末脫氣方法，采用所述的合金粉末脫氣裝置在加熱和真空條件下對合金粉末進行脫氣處理，能夠有效脫除合金粉末表面吸附的有害雜質(zhì)元素，降低合金粉末的有害雜質(zhì)的含量。

技術(shù)特征：

1.一種合金粉末脫氣裝置，其特征在于，包括：真空獲得部件、加熱腔、合金粉末儲存部件、承托部件、連接傳動部件和凸輪機構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末脫氣裝置，其特征在于，所述凸輪機構(gòu)的行程幅度為75～85mm，遠休止角為38～42°，推程角為68～72°，回程角為68～72°，近休止角為174～186°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末脫氣裝置，其特征在于，所述承托部件包括：太陽輪式托盤和/或整體托盤；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末脫氣裝置，其特征在于，所述加熱腔的內(nèi)壁上設(shè)置有保溫層；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金粉末脫氣裝置，其特征在于，所述真空獲得部件包括：機械真空獲得部件和羅茨真空獲得部件；

6.一種合金粉末脫氣方法，適用于如權(quán)利要求1～5任一項所述的合金粉末脫氣裝置，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合金粉末脫氣方法，其特征在于，采用電機驅(qū)動所述凸輪機構(gòu)進行轉(zhuǎn)動，所述電機的轉(zhuǎn)速為500～1000r/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合金粉末脫氣方法，其特征在于，所述抽真空處理的真空度為5～20pa。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合金粉末脫氣方法，其特征在于，所述加熱保溫處理的溫度為200～600℃；

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合金粉末脫氣方法，其特征在于，所述加熱保溫處理的加熱速率為10～20℃/min；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高溫合金粉末脫氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種合金粉末脫氣裝置和方法。所述的合金粉末脫氣裝置，包括：真空獲得部件、加熱腔、合金粉末儲存部件、承托部件、連接傳動部件和凸輪機構(gòu)；其中，所述加熱腔的真空獲得口與所述真空獲得部件相連；所述承托部件在所述加熱腔的內(nèi)部；所述承托部件的上方放置有所述合金粉末儲存部件；所述承托部件的下方通過所述連接傳動部件與所述凸輪機構(gòu)連接。所述的合金粉末脫氣裝置，針對比表面積大、表面吸附有害氣體元素的合金粉末，在加熱和真空條件下能夠去除合金粉末表面吸附的有害氣體元素，降低合金粉末的有害氣體元素含量，進而減少合金粉末重熔過程中在線生成的夾雜物數(shù)量，降低廢粉凈化處理難度。

技術(shù)研發(fā)人員：郝志博,駱合力,李尚平,杜夢,牛海杰,程體娟
受保護的技術(shù)使用者：北京鋼研高納科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19