專利名稱：一種高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)，涉及從真空密閉的儲粉罐中取出高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法。
背景技術(shù)：
高溫合金粉末用于先進航空發(fā)動機渦輪盤的制造。該粉末粒度較細，易吸附氧，在成形時影響粉末顆粒間的冶金結(jié)合和質(zhì)量，進而影響渦輪盤的力學性能、安全性和可靠性，必須在嚴格惰性氣體保護下收集、儲存、篩分和使用，整個處理過程要與外界隔離。對粉末取樣檢測是判定粉末質(zhì)量和可用性的必要環(huán)節(jié)，然而取樣方法不當極易造成原始粉末和粉末樣品受到污染，影響粉末檢測結(jié)果和粉末使用。在真空密閉條件下完成取樣是高溫合金粉末檢測環(huán)節(jié)的重要技術(shù)問題。目前的一種儲粉罐的結(jié)構(gòu)參見圖1下部的虛線部分，儲粉罐I由圓柱形的罐體la、圓臺形的罐蓋Ib和第一真空閥門Ic連接組成，罐蓋Ib下端口的罐蓋下法蘭與罐體Ia上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋Ib上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門Ic下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門Ic處于關(guān)閉狀態(tài)，在儲粉罐I中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐I內(nèi)腔的氣壓為< 10Pa。目前的取粉方法是暴露在大氣中進行的。具體方法是:翻轉(zhuǎn)儲粉罐I混粉均勻，將儲粉罐倒立，打開第一真空閥門lc，倒出高溫合金粉末到取樣器皿中。這一方法的優(yōu)點是方法簡單、快捷，但是由于這一過程中高溫合金粉末與空氣接觸，使高溫合金粉末受到污染，不能如實反映密閉條件下氣霧化粉末的狀態(tài)，降低了高溫合金粉末的檢驗精度，縮短了高溫合金粉末的保存周期，影響高純凈度粉末渦輪盤的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)真空密閉條件下高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法，以避免使高溫合金粉末與大氣接觸受到污染，提高高溫合金粉末的檢驗精度，延長高溫合金粉末的保存周期，保證高純凈度粉末渦輪盤的性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高溫合金粉末的取粉裝置，用于從儲粉罐I中取出高溫合金粉末，儲粉罐I由圓柱形的罐體la、圓臺形的罐蓋Ib和第一真空閥門Ic連接組成，罐蓋Ib下端口的罐蓋下法蘭與罐體Ia上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋Ib上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門Ic下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門Ic處于關(guān)閉狀態(tài)，在儲粉罐I中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐I內(nèi)腔的氣壓≤IOPa ;其特征在于，在第一真空閥門Ic的上端口連接著由轉(zhuǎn)接套2、第二真空閥門
3、取粉器4、兩個第三真空閥5和內(nèi)筒6組成的取粉裝置；轉(zhuǎn)接套2是一個下端口大于上端口的圓臺形套筒，轉(zhuǎn)接套2下端口的轉(zhuǎn)接套下法蘭與第一真空閥門Ic上端口的第一真空閥門上法蘭通過螺栓密封 連接為整體，轉(zhuǎn)接套2上端口的轉(zhuǎn)接套上法蘭與第二真空閥門3下端口的第二真空閥門下蘭通過螺栓密封連接為整體，第二真空閥門3上端口的第二真空閥門上法蘭與取粉器4下端口的取粉器法蘭通過螺栓密封連接為整體，取粉器4的上端口封閉，在取粉器4的外圓柱面上焊接有兩個第三真空閥5，每個第三真空閥5的內(nèi)端口與取粉器4的內(nèi)腔連通，內(nèi)筒6是一個圓筒，它位于取粉器4內(nèi)，內(nèi)筒6的下端插入第二真空閥門3的上端口內(nèi)，并與第二真空閥門3的上端口焊接為整體，內(nèi)筒6的上端口到取粉器4上端內(nèi)壁的距離不小于4cm。一種高溫合金粉末的取粉方法，使用上面所述的取粉裝置從儲粉罐I中取出高溫合金粉末，其特征在于，取粉的步驟如下:1、抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關(guān)閉，抽真空，直到取粉器4內(nèi)腔的真空壓力< IOpa時停止抽真空；2、充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器4內(nèi)腔的氣壓達到105pa為止；重復步驟2.1至步驟2.2至少2次，然后重復步驟2.1 ；3、翻轉(zhuǎn):將儲粉罐I和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)至少1800°后，再次垂直翻轉(zhuǎn)180° 360°保證儲粉罐I處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器4 ；4、取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐180°，此時儲粉罐I處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉(zhuǎn)接套2不少于30s，使多余的高溫合金粉末落回儲粉罐I中，關(guān)閉第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器4。本發(fā)明的優(yōu)點是:提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)真空密閉條件下高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法，避免了使高溫合金粉末與大氣接觸受到污染，提高了高溫合金粉末的檢驗精度，延長了高溫合金粉末的保存周期，保證了高純凈度粉末渦輪盤的性能。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖 。圖中下部的虛線部分是目前的一種儲粉罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。參見圖1，一種高溫合金粉末的取粉裝置，用于從儲粉罐I中取出高溫合金粉末，儲粉罐I由圓柱形的罐體la、圓臺形的罐蓋Ib和第一真空閥門Ic連接組成，罐蓋Ib下端口的罐蓋下法蘭與罐體Ia上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋Ib上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門Ic下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門Ic處于關(guān)閉狀態(tài)，在儲粉罐I中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐I內(nèi)腔的氣壓彡IOPa ;其特征在于，在第一真空閥門Ic的上端口連接著由轉(zhuǎn)接套2、第二真空閥門3、取粉器4、兩個第三真空閥5和內(nèi)筒6組成的取粉裝置；轉(zhuǎn)接套2是一個下端口大于上端口的圓臺形套筒，轉(zhuǎn)接套2下端口的轉(zhuǎn)接套下法蘭與第一真空閥門Ic上端口的第一真空閥門上法蘭通過螺栓密封連接為整體，轉(zhuǎn)接套2上端口的轉(zhuǎn)接套上法蘭與第二真空閥門3下端口的第二真空閥門下蘭通過螺栓密封連接為整體，第二真空閥門3上端口的第二真空閥門上法蘭與取粉器4下端口的取粉器法蘭通過螺栓密封連接為整體，取粉器4的上端口封閉，在取粉器4的外圓柱面上焊接有兩個第三真空閥5，每個第三真空閥5的內(nèi)端口與取粉器4的內(nèi)腔連通，內(nèi)筒6是一個圓筒，它位于取粉器4內(nèi)，內(nèi)筒6的下端插入第二真空閥門3的上端口內(nèi)，并與第二真空閥門3的上端口焊接為整體，內(nèi)筒6的上端口到取粉器4上端內(nèi)壁的距離不小于4cm。一種高溫合金粉末的取粉方法，使用上面所述的取粉裝置從儲粉罐I中取出高溫合金粉末，其特征在于，取粉的步驟如下:1、抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關(guān)閉，抽真空，直到取粉器4內(nèi)腔的真空壓力< IOpa時停止抽真空；2、充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器4內(nèi)腔的氣壓達到105pa為止；重復步驟2.1至步驟2.2至少2次，然后重復步驟2.1 ；3、翻轉(zhuǎn):將儲粉罐I和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)至少1800°后，再次垂直翻轉(zhuǎn)180° 360°保證儲粉罐I處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器4 ；4、取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐180°，此時儲粉罐I處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉(zhuǎn)接套2不少于30s，使多余的高溫合金粉末落回儲粉罐I中，關(guān)閉第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器4。本發(fā)明的工作原理是:從真空密閉的儲粉罐中取出高溫合金粉末，在真空密閉儲粉罐的上端連接一個可以抽真空的取粉裝置，取粉裝置的真空閥門的下端口法蘭通過轉(zhuǎn)接套與儲粉罐的真空閥門的上端口法蘭連接；將取粉裝置多次抽真空，當取粉裝置和儲粉罐內(nèi)部的真空壓力相當時，翻轉(zhuǎn)儲粉罐和取粉裝置使得高溫合金粉末混合均勻，并將儲粉罐處于取粉裝置的正上方，打開儲粉罐和取粉裝置之間的兩個真空閥門，此時取粉裝置和儲粉罐內(nèi)部連通并且保持真空，高溫合金粉末落入取粉裝置中的取粉器內(nèi)；垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐和取粉裝置180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正下方，取粉器內(nèi)一部分高溫合金粉末落入預先設置的內(nèi)筒外圍并保留在取粉器內(nèi)，多余的高溫合金粉末落回儲粉罐中。關(guān)閉儲粉罐和取粉裝置之間的兩個真空閥門，此時取粉裝置和儲粉罐各自密封并保持真空狀態(tài)，拆下儲粉罐上的取粉裝置即完成在真空密閉條件下取粉。實施例1(I)具體實施時，儲粉罐的真空閥型號為:⑶-100，取粉裝置的下端口真空閥型號為:⑶-16KF，取粉器外圓柱面上的兩個真空閥型號為:⑶-8KF ；(2)抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關(guān)閉，抽真空，直到取粉器內(nèi)腔的真空壓力為8pa時停止抽
真空；(2)充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器內(nèi)腔的氣壓達到1.1X 105pa為止；重復步驟(2)至步驟
(3)至少2次，然后重復步驟(2);
(3)翻轉(zhuǎn):將儲粉罐和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)1800°，再次垂直翻轉(zhuǎn)180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器內(nèi)；(4)取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉(zhuǎn)接套40s，關(guān)閉第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器。實施例2(I)具體實施時，儲粉罐的真空閥型號為:⑶-100，取粉裝置的下端口真空閥型號為:⑶-16KF，取粉器外圓柱面上的兩個真空閥型號為:⑶-8KF ；(2)抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關(guān)閉，抽真空，直到取粉器內(nèi)腔的真空壓力為5pa時停止抽
真空；(2)充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器內(nèi)腔的氣壓達到1.2X 105pa為止；重復步驟(2)至步驟
(3)至少2次，然后重復步驟(2);(3)翻轉(zhuǎn):將儲粉罐和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)1800°，再次垂直翻轉(zhuǎn)180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器內(nèi)；(4)取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉(zhuǎn)接套35s，關(guān)閉第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器。實施例3(I)具體實施時，儲粉罐的真空閥型號為:⑶-100，取粉裝置的下端口真空閥型號為:⑶-16KF，取粉器外圓柱面上的兩個真空閥型號為:⑶-8KF ；(2)抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥5的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥5的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門3和與真空泵連接的第三真空閥5，與氬氣瓶連接的第三真空閥5關(guān)閉，抽真空，直到取粉器內(nèi)腔的真空壓力為6pa時停止抽
真空；(2)充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥5，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥5，向取粉器中充氬氣，直到取粉器內(nèi)腔的氣壓達到1.0X 105pa為止；重復步驟(2)至步驟
(3)至少2次，然后重復步驟(2);(3)翻轉(zhuǎn):將儲粉罐和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)1980°，再次垂直翻轉(zhuǎn)360°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，使高溫合金粉末落入取粉器內(nèi)；(4)取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐180°，此時儲粉罐處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門3和轉(zhuǎn)接套30s，關(guān)閉第一真空閥門Ic和第二真空閥門3，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器。
權(quán)利要求
1.一種高溫合金粉末的取粉裝置，用于從儲粉罐(I)中取出高溫合金粉末，儲粉罐(I)由圓柱形的罐體(la)、圓臺形的罐蓋(Ib)和第一真空閥門(Ic)連接組成，罐蓋(Ib)下端口的罐蓋下法蘭與罐體(Ia)上端口的罐體法蘭通過螺栓密封連接為整體，罐蓋(Ib)上端口的罐蓋上法蘭與第一真空閥門(Ic)下端口的儲粉罐閥門下法蘭通過螺栓密封連接為整體，第一真空閥門(Ic)處于關(guān)閉狀態(tài)，在儲粉罐(I)中儲存有高溫合金粉末，儲粉罐(I)內(nèi)腔的氣壓彡IOPa ;其特征在于，在第一真空閥門(Ic)的上端口連接著由轉(zhuǎn)接套(2)、第二真空閥門(3)、取粉器(4)、兩個第三真空閥(5)和內(nèi)筒(6)組成的取粉裝置；轉(zhuǎn)接套(2)是一個下端口大于上端口的圓臺形套筒，轉(zhuǎn)接套(2)下端口的轉(zhuǎn)接套下法蘭與第一真空閥門(Ic)上端口的第一真空閥門上法蘭通過螺栓密封連接為整體，轉(zhuǎn)接套(2)上端口的轉(zhuǎn)接套上法蘭與第二真空閥門(3)下端口的第二真空閥門下蘭通過螺栓密封連接為整體，第二真空閥門(3)上端口的第二真空閥門上法蘭與取粉器(4)下端口的取粉器法蘭通過螺栓密封連接為整體，取粉器(4)的上端口封閉，在取粉器(4)的外圓柱面上焊接有兩個第三真空閥(5)，每個第三真空閥(5) 的內(nèi)端口與取粉器⑷的內(nèi)腔連通，內(nèi)筒(6)是一個圓筒，它位于取粉器(4)內(nèi)，內(nèi)筒(6)的下端插入第二真空閥門(3)的上端口內(nèi)，并與第二真空閥門(3)的上端口焊接為整體，內(nèi)筒(6)的上端口到取粉器⑷上端內(nèi)壁的距離不小于4cm。
2.一種高溫合金粉末的取粉方法，使用如權(quán)利要求1所述的取粉裝置從儲粉罐(I)中取出高溫合金粉末，其特征在于，取粉的步驟如下: 2.1、抽真空:將取粉裝置上的一個第三真空閥(5)的外端口與真空泵連接，將另一個第三真空閥(5)的外端口與氬氣瓶連接；打開第二真空閥門(3)和與真空泵連接的第三真空閥(5)，與氬氣瓶連接的第三真空閥(5)關(guān)閉，抽真空，直到取粉器(4)內(nèi)腔的真空壓力(IOpa時停止抽真空； 2.2、充氬氣:關(guān)閉與真空泵連接的第三真空閥(5)，打開與氬氣瓶連接的第三真空閥(5)，向取粉器中充氬氣，直到取粉器⑷內(nèi)腔的氣壓達到105pa為止；重復步驟2.1至步驟2.2至少2次，然后重復步驟2.1 ； 2.3、翻轉(zhuǎn):將儲粉罐(I)和取粉裝置整體垂直翻轉(zhuǎn)至少1800°后，再次垂直翻轉(zhuǎn)180° 360°保證儲粉罐I處于取粉裝置的正上方，打開第一真空閥門(Ic)和第二真空閥門(3)，使高溫合金粉末落入取粉器(4)； 2.4、取粉:垂直翻轉(zhuǎn)儲粉罐(1)180°，此時儲粉罐(I)處于取粉裝置的正下方，敲擊第二真空閥門(3)和轉(zhuǎn)接套(2)不少于30s，使多余的高溫合金粉末落回儲粉罐(I)中，關(guān)閉第一真空閥門(Ic)和第二真空閥門(3)，拆下取粉裝置，從取粉裝置中取出取粉器(4)。
全文摘要
本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)，涉及從真空密閉的儲粉罐中取出高溫合金粉末的取粉裝置和取粉方法。本發(fā)明的取粉裝置由轉(zhuǎn)接套(2)、第二真空閥門(3)、取粉器(4)、兩個第三真空閥(5)和內(nèi)筒(6)組成；本發(fā)明的取粉步驟是抽真空；充氬氣；翻轉(zhuǎn)；取粉。本發(fā)明避免了使高溫合金粉末與大氣接觸受到污染，提高了高溫合金粉末的檢驗精度，延長了高溫合金粉末的保存周期，保證了高純凈度粉末渦輪盤的性能。
文檔編號G01N1/14GK103175711SQ20131009224
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者高正江, 李周, 張國慶, 袁華, 許文勇 申請人:中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院