專利名稱：多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉末冶金設(shè)備，具體說是涉及一種制備多元鉬基合金粉末的多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器。
背景技術(shù)：
金屬鉬是一種稀有貴重金屬，具有熔點(diǎn)高，在高溫條件下仍有較高的強(qiáng)度和硬度，仍有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和良好的穩(wěn)定性等突出特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，被很多國家列入戰(zhàn)略資源管理。但金屬鉬也存在著再結(jié)晶溫度低，抗拉、屈服、延伸等機(jī)械物理性能較差，制材成型困難等材質(zhì)缺陷。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展進(jìn)步，研究試驗(yàn)手段也不斷完善提高，人們在粉末冶金的科學(xué)生產(chǎn)實(shí)踐中逐步總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在金屬鉬中添加某些金屬元素，特別是在添加稀土族元素后，能有效提高金屬鉬的再結(jié)晶溫度，從而可以極大改善鉬基合金材料的機(jī)械物理性能。因此，在鉬基材料中添加混配合適的其他金屬元素材料，就成為粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域中一種制備鉬基合金粉末的重要技術(shù)手段。在鉬基材料中添加混配其他金屬元素材料，制成鉬基合金粉末要求組份控制精確，分散均質(zhì)充分，組元分布均勻，粒度大小規(guī)范，顆粒松散適度。當(dāng)前，我國制備鉬基合金粉末的技術(shù)方法主要有以下三種一是液/液混配技術(shù)。這種技術(shù)方法的主要特征是先將鉬酸銨或氧化鉬等鉬基材料制成一定濃度的溶解液，按比例摻入選配的其他金屬元素氧化物或氫化物溶解液，通過機(jī)械攪拌方法進(jìn)行液/液溶解均質(zhì)混配；然后再采取還原、烘干、粉碎、篩分等傳統(tǒng)生產(chǎn)加工過程制成鉬基合金粉末。這種技術(shù)方法，具有技術(shù)簡單、設(shè)備普通、容易形成規(guī)模等特點(diǎn)，基本可以滿足分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度的技術(shù)要求；但這種技術(shù)方法也存在著工藝路線長、使用設(shè)備多、能源消耗大、生產(chǎn)成本高等問題，特別是存在著生產(chǎn)環(huán)境封閉性差、雜質(zhì)元素混入機(jī)率高、組份精度控制困難等嚴(yán)重缺陷，致使制成鉬基合金材料的材質(zhì)性能均勻性、穩(wěn)定性都較差。二是液/固混配技術(shù)。這種技術(shù)方法的主要特征是先將鉬酸銨或氧化鉬等鉬基材料制成一定濃度的溶解液，按比例直接摻入選配的其他金屬元素氧化物或氫化物粉末，通過機(jī)械攪拌方法進(jìn)行液/固溶解均質(zhì)混配；然后再采取還原、烘干、粉碎、篩分等傳統(tǒng)生產(chǎn)加工過程制成鉬基合金粉末。這種技術(shù)方法，具有的特點(diǎn)及存在的缺陷，基本與液/液混配技術(shù)相似。三是固/固混配技術(shù)。這種技術(shù)方法的主要特征是選擇純鉬粉做鉬基材料，直接在純鉬粉中按比例摻入選配的其他單質(zhì)金屬元素粉末或單質(zhì)金屬氧化物粉末，通過專用攪拌混合機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分散均質(zhì)攪拌混合作業(yè)制成鉬基合金粉末。這種技術(shù)方法，主要依靠專用金屬粉末攪拌混合設(shè)備實(shí)現(xiàn)，是粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域中的通用基礎(chǔ)技術(shù)，具有技術(shù)成熟、操作方便、生產(chǎn)效率高、制造成本低、組份控制精確、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度等特點(diǎn)，特別是近幾年開發(fā)研制出的新型金屬粉末攪拌混合設(shè)備，已經(jīng)引用了二維運(yùn)動、三維運(yùn)動、雙螺旋往復(fù)運(yùn)動等多種先進(jìn)攪拌混配運(yùn)動形式，使金屬粉末攪拌混合技術(shù)水平有了較快發(fā)展，分散均質(zhì)能力也有了較大提升。但是，由于鉬基合金粉末與粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域中常用的鐵、銅、鋁、鈷、鎳、鈦等金屬粉末不同，不僅對所有配料組份的粉末粒度都要求較細(xì)，一般都不超過4 μ m,而且純鉬粉自身又具有團(tuán)聚粘結(jié)能量較大、流動性較差等特性，再加上鉬基合金粉末絕大多數(shù)都選擇采用多元金屬粉末混配的組料配料技術(shù)，使用現(xiàn)有的金屬粉末攪拌混合機(jī)械設(shè)備進(jìn)行固/固分散均質(zhì)攪拌混配作業(yè)，很能滿足多元鉬基合金粉末對混配質(zhì)量的技術(shù)要求，制成的鉬基多元合金材料也必然存在均勻性、穩(wěn)定性較差等材質(zhì)性能缺陷。本實(shí)用新型在充分研究分析粉末冶金行業(yè)中通用的金屬粉末攪拌混合設(shè)備存在缺點(diǎn)或不足的基礎(chǔ)上，針對多元鉬基合金粉末對混配質(zhì)量的技術(shù)要求，研究設(shè)計出一種把先進(jìn)的功率超聲分散均質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)相結(jié)合，能滿足多元鉬基合金粉末對混配質(zhì)量實(shí)現(xiàn)組份控制精確、分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型根據(jù)多元鉬基合金粉末對混配質(zhì)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，研究設(shè)計出一種把先進(jìn)的功率超聲分散均質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)相結(jié)合，具有霧化、噴射、振動、細(xì)化、分散、攪拌、均質(zhì)、混合等多種作業(yè)功能，能一次性將多種單質(zhì)金屬粉末用固/固混配技術(shù)，制成具有組份控制精確、分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度的多元鉬基合金粉末的多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，通過采取研究設(shè)計出一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器預(yù)以解決。本實(shí)用新型選擇采用將先進(jìn)的功率超聲分散均質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)相結(jié)合，是因?yàn)槌暡ň哂袠O強(qiáng)的穿透能力，在固態(tài)金屬粉末中傳導(dǎo)，可以引發(fā)金屬粉末微粒進(jìn)入高頻振動狀態(tài)，產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大能量，促使金屬粉末微粒不斷向波腹或波節(jié)進(jìn)行位移運(yùn)動，產(chǎn)生位移效應(yīng)；雖然位移距離不大，但與超聲波振動頻率平方成正比的加速度卻極大，甚至可以超過重力加速度的幾萬倍。如此巨大的加速能量，足以引發(fā)金屬粉末微粒發(fā)生強(qiáng)烈的移動、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)性變化；這種結(jié)構(gòu)性變化，足以對金屬粉末微粒的細(xì)化、分散、均質(zhì)發(fā)揮巨大作用，也可以有效破壞金屬粉末微粒具有的團(tuán)聚粘結(jié)能量，擊碎分散因粉末團(tuán)聚效應(yīng)形成的粉末凝聚團(tuán)。同時，也因?yàn)閭鹘y(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)，可以將多種組料組份的單質(zhì)金屬粉末以粉霧狀態(tài)按混配比例同時連續(xù)噴射進(jìn)混合設(shè)備內(nèi)，再通過攪拌分散器的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使設(shè)計布置在攪拌分散盤邊沿上的若干齒爪，都能獲得極高的線速度和切割撞擊霧化金屬粉末顆粒的高頻率，從而產(chǎn)生出對金屬粉末顆粒極強(qiáng)的高速剪切力和離心擠壓力等動態(tài)能量；這種極強(qiáng)的動態(tài)勢能，也足以使金屬粉末微粒發(fā)生強(qiáng)烈的移動、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)性變化。將由功率超聲產(chǎn)生的強(qiáng)烈高頻振動和位移效應(yīng)與由機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生的極強(qiáng)動態(tài)勢能相結(jié)合，足以使多種單質(zhì)金屬粉末微粒在發(fā)生移動、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)性變化過程中，實(shí)現(xiàn)組份控制精確、分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度的混配質(zhì)量要求。本實(shí)用新型設(shè)計出的多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，由混合罐、板式超聲波換能器、真空抽氣泵、氫氣注氣泵、金屬粉末噴霧加料器、攪拌分散器、自動控制裝置、出料口等主要作業(yè)功能部件組成。所述的混合罐，整體設(shè)計成全封閉錐體形罐狀結(jié)構(gòu)，由安裝支架、錐體形混合罐罐體、穹頂形混合罐罐蓋組成，通過快速連接法蘭盤實(shí)現(xiàn)快速開啟或封閉固定；在混合罐罐蓋上，安裝固定有金屬粉末噴霧加料器、攪拌分散器、安全排氣閥等作業(yè)部件；在混合罐罐體上，安裝固定有真空抽氣泵、總接線盒、氫氣注氣泵、出料口和板式超聲波換能器，通過總接線盒與自動控制裝置相連接。所述的板式超聲波換能器，設(shè)計有3組，沿混合罐罐體的外壁圓周以120°等分角位置安裝固定，通過總接線盒與設(shè)置在自動控制裝置內(nèi)的他激式超聲波發(fā)生器相連接，把超聲電能轉(zhuǎn)換成具有相當(dāng)功率能量的超聲波，穿透混合罐罐壁向進(jìn)入混合罐內(nèi)的粉霧狀金屬粉末輻射傳導(dǎo)，使金屬粉末微粒產(chǎn)生高頻振動并傳遞巨大能量，產(chǎn)生位移效應(yīng)，引發(fā)金屬粉末微粒發(fā)生移動、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)性變化。所述的真空抽氣泵和氫氣注氣泵，分別安裝固定在混合罐罐體的上部和下部；由于制備鉬基合金粉末選擇組料配入的鉬金屬元素和其他金屬元素，絕大多數(shù)都具有電負(fù)性小、極易被腐蝕等特性，特別是高純度單質(zhì)粉未狀態(tài)對空氣中的氧十分敏感；為保證多元金屬粉末在分散均質(zhì)攪拌混合作業(yè)過程中的純度，研究設(shè)計出在混配加料前制造出一種真空加料作業(yè)環(huán)境，同時研究設(shè)計出在進(jìn)行分散均質(zhì)攪拌混合作業(yè)過程中選擇使用極易發(fā)生還原反應(yīng)的氫氣做為保護(hù)氣體；因此，由真空抽氣泵和氫氣注氣泵，分別承擔(dān)提供真空加料作業(yè)環(huán)境和注入氫氣氣體保護(hù)的作業(yè)功能。所述的金屬粉末噴霧加料器，由金屬粉末儲存罐、粉末高壓噴霧泵、粉末噴射頭組成；設(shè)計配置有8臺，以同心圓45°角等分位置安裝固定在混合罐罐蓋上，其中4臺用于裝入均分等量的金屬鉬粉末，其余4臺用于分別裝入選配的其他4種單質(zhì)金屬粉末；分別裝有5種單質(zhì)金屬粉末的8臺金屬粉末噴霧加料器呈交替位置分布，可以同時將5種組料組份的單質(zhì)金屬粉末以粉霧狀態(tài)按混配比例同時連續(xù)噴射進(jìn)混合罐內(nèi)，使5種單質(zhì)金屬粉末都能以粉霧形態(tài)進(jìn)入固相分散均質(zhì)攪拌混配作業(yè)過程。所述的攪拌分散器，安裝固定在混合罐罐蓋中心位置上，選擇變頻調(diào)速電機(jī)做為驅(qū)動動力源，便于根據(jù)不同階段的混配需要做出不同轉(zhuǎn)速變化的實(shí)時在線調(diào)整；在攪拌軸上安裝固定有2組呈上下雙層布置、各組均設(shè)有2個反向安裝的齒爪型攪拌分散盤，在每個攪拌分散盤的周邊和盤面上都安裝固定有2排齒爪。在進(jìn)行攪拌分散作業(yè)時，在攪拌分散器高速旋轉(zhuǎn)和2組均反向安裝的齒爪型分散盤共同作用下，使每個齒爪型分散盤的盤面上都能產(chǎn)生出一股極強(qiáng)的軸向吸引力；粉霧狀金屬粉末會從盤面的軸向相對方向被同時快速吸入，再從齒爪型分散盤的盤背中間快速向四周流出，待碰撞到混合罐罐壁后會分別向上、下兩個方向流動，從而帶動起進(jìn)入混合罐內(nèi)的全部粉霧狀金屬粉末能沿形成的雙向流動路線進(jìn)行翻滾并快速流動，能有效消除分散均質(zhì)攪拌混合作業(yè)可能存在的盲區(qū)或死角。同時，攪拌分散器的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，能使設(shè)計布置在攪拌分散盤邊沿和盤面上的若干齒爪，都獲得極高的線速度和切割撞擊霧化金屬粉末顆粒的高頻率，產(chǎn)生出對金屬粉末顆粒極強(qiáng)的高速剪切力和離心擠壓力等動態(tài)能量；這種極強(qiáng)的動態(tài)勢能，也足以使金屬粉末顆粒發(fā)生移動、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)性變化。所述的自動控制裝置，由他激式超聲波發(fā)生器和自動控制器兩部分組成，制做成操縱控制柜形式單獨(dú)安裝固定，通過導(dǎo)線束與混合罐罐體上的總接線盒相連接。他激式超聲波發(fā)生器，由信號源、功率放大、輸入輸出、控制等四種主要工作部件組成，采用基于單片機(jī)CAT89C51的數(shù)字波形發(fā)生器產(chǎn)生正弦波，由功率晶體管進(jìn)行線性功率放大，通過高頻變壓器和相關(guān)電路器件，把電能量耦合到板式超聲波換能器上，達(dá)到隔離和阻抗匹配。自動控制器，設(shè)計成具有工業(yè)控制單片機(jī)編程、信號現(xiàn)場在線采集處理、數(shù)據(jù)存儲備份處理、LED屏幕顯示、鍵盤輸入、指令輸出等自動控制功能；通過導(dǎo)線束與總接線盒相連接，再由總接線盒分別與各作業(yè)功能部件的電機(jī)，電動蝶閥，電磁開關(guān)等驅(qū)動部件相連接。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1、本實(shí)用新型提供了一種將先進(jìn)的功率超聲分散均質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)相結(jié)合，具有霧化、噴射、振動、細(xì)化、分散、攪拌、均質(zhì)、混合等多種作業(yè)功能，能一次性將多種單質(zhì)金屬粉末混配制成具有組份控制精確、分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度的多元金屬合金粉末，改變了目前粉末冶金行業(yè)普遍應(yīng)用的粉末攪拌混合機(jī)僅有機(jī)械攪拌混合功能的作業(yè)模式，對粉末冶金行業(yè)的多元金屬合金粉末攪拌混合技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，具有一定啟發(fā)和借鑒作用。2、本實(shí)用新型根據(jù)制備多元鉬基合金粉末對混配質(zhì)量的技術(shù)要求，有針對性地研究設(shè)計出全封閉錐體形混合罐、板式超聲波換能器、金屬粉末噴霧加料器、攪拌分散器、自動控制裝置等具有獨(dú)特功能的作業(yè)部件，具有多種聯(lián)合作業(yè)功能，可以有效發(fā)揮出細(xì)化單質(zhì)金屬粉末晶粒粒度，強(qiáng)化多元金屬粉末分散均質(zhì)程度等作業(yè)效能，較好地解決了現(xiàn)有金屬粉末攪拌混合技術(shù)裝備普遍存在的作業(yè)功能單一，組元分布不均等缺陷，具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，有較好的推廣、應(yīng)用、示范價值。3、本實(shí)用新型提供的多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，是一種集功率超聲技術(shù)、機(jī)械攪拌混合技術(shù)、粉末霧化噴射技術(shù)等多種創(chuàng)新技術(shù)于一體的專用技術(shù)裝備，具有技術(shù)先進(jìn)、功能完備、操作容易、性能可靠等突出特點(diǎn)，可以適應(yīng)未來粉末冶金行業(yè)發(fā)展進(jìn)步提出的高、嚴(yán)、難技術(shù)要求，具有廣闊的市場空間和發(fā)展?jié)摿?，可以?chuàng)造出較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[0024]附圖多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器結(jié)構(gòu)原理示意圖。1-自動控制裝置；2-導(dǎo)線束；3-總接線盒；4-攪拌分散器；5-板式超聲波換能器；6-真空抽氣泵；7-金屬粉末噴霧加料器；8-安全排氣閥；9-混合罐罐蓋；10-快速連接法蘭盤；11-混合罐罐體；12-氫氣注氣泵；13-出料口； 14-安裝支架。
具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)布置具體實(shí)施方式
如附圖所示，多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，包括混合罐、板式超聲波換能器(5)、真空抽氣泵(6)、金屬粉末噴霧加料器(7)、攪拌分散器G)、氫氣注氣泵(1 、自動控制裝置⑴、出料口(13)、安全排氣閥(S)0如附圖所示，所述的混合罐，整體設(shè)計成全封閉錐體形罐狀結(jié)構(gòu)，由安裝支架(14)、錐體形混合罐罐體(11)、穹頂形混合罐罐蓋(9)組成，通過快速連接法蘭盤(10)實(shí)現(xiàn)快速開啟或封閉固定；在混合罐罐蓋(9)上，安裝固定有攪拌分散器G)、金屬粉末噴霧加料器(7)、安全排氣閥(8)等作業(yè)功能部件；在混合罐罐體(11)上，安裝固定有總接線盒(3)、板式超聲波換能器(5)、真空抽氣泵(6)、氫氣注氣泵(12)、出料口(13)，通過總接線盒(3)與自動控制裝置(1)相連接。如附圖所示，所述的板式超聲波換能器(5)，設(shè)計有3組，沿混合罐罐體(11)的外壁圓周以120°等分角位置安裝固定，通過總接線盒(3)與設(shè)置在自動控制裝置(1)內(nèi)的他激式超聲波發(fā)生器相連接，把產(chǎn)生的超聲電能轉(zhuǎn)換成具有相當(dāng)功率能量的超聲波，穿透混合罐罐壁向進(jìn)入混合罐罐體(11)內(nèi)的粉霧狀金屬粉末輻射傳導(dǎo)，使金屬粉末微粒產(chǎn)生高頻振動并傳遞巨大能量，產(chǎn)生位移效應(yīng)。如附圖所示，所述的真空抽氣泵(6)和氫氣注氣泵(12)，安裝固定在混合罐罐體(11)的上部和下部，在對多元金屬粉末進(jìn)行超聲分散均質(zhì)攪拌混配作業(yè)中，分別承擔(dān)提供真空加料作業(yè)環(huán)境和注入氫氣氣體保護(hù)的作業(yè)功能。如附圖所示，所述的金屬粉末噴霧加料器(7)，由金屬粉末儲存罐、粉末高壓噴霧泵、粉末噴射頭組成；設(shè)計配有8臺，以同心圓45°角等分位置安裝固定在混合罐罐蓋(9)上，其中4臺用于裝入均分等量的金屬鉬粉末，其余4臺用于分別裝入選配的其他4種單質(zhì)金屬粉末；分別裝有5種單質(zhì)金屬粉末的8臺金屬粉末噴霧加料器(7)呈交替位置分布，可以同時將5種組料組份的單質(zhì)金屬粉末以粉霧狀態(tài)按混配比例同時連續(xù)噴射進(jìn)混合罐罐體(11)內(nèi)。如附圖所示，所述的攪拌分散器G)，安裝固定在混合罐罐蓋(9)中心位置上，選擇變頻調(diào)速電機(jī)做為驅(qū)動動力源，便于根據(jù)不同階段的混配需要做出不同轉(zhuǎn)速變化的實(shí)時在線調(diào)整；在攪拌軸上安裝固定有2組呈上下雙層布置、各組均設(shè)有2個反向安裝的齒爪型攪拌分散盤，在每個攪拌分散盤的周邊和盤面上均安裝固定有2排齒爪。如附圖所示，所述的自動控制裝置(1)，整體設(shè)計成由他激式超聲波發(fā)生器和自動控制器兩部分組成，制做成操縱控制柜形式單獨(dú)安裝固定，通過導(dǎo)線束( 與混合罐罐體(11)上的總接線盒C3)相連接。他激式超聲波發(fā)生器，由信號源、功率放大、輸入輸出、控制等四種主要工作部件組成，采用基于單片機(jī)CAT89C51的數(shù)字波形發(fā)生器產(chǎn)生正弦波，由功率晶體管進(jìn)行線性功率放大，通過高頻變壓器和相關(guān)電路器件，把電能量耦合到板式超聲波換能器( 上，達(dá)到隔離和阻抗匹配。自動控制器，設(shè)計成具有工業(yè)控制單片機(jī)編程、信號現(xiàn)場在線采集處理、數(shù)據(jù)存儲備份處理、LED屏幕顯示、鍵盤輸入、指令輸出等自動控制功能；通過導(dǎo)線束(2)與總接線盒(3)相連接，再由總接線盒(3)分別與各作業(yè)功能部件的電機(jī)，電動蝶閥，電磁開關(guān)等驅(qū)動部件相連接。運(yùn)行操作具體實(shí)施方式
現(xiàn)以在純鉬粉中摻入4種其他金屬粉末的組料配方制備鉬制品為例，將使用多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器制備多元鉬基合金粉末的運(yùn)行操作具體實(shí)施方式
，簡要描述如下(1)、根據(jù)生產(chǎn)制造鉬制品的組料配方內(nèi)容需要，準(zhǔn)備充足的符合粒度、純度、等級等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的5種配料組元單質(zhì)金屬粉末。(2)、根據(jù)制備多元鉬基合金粉末的組料配比生產(chǎn)工藝規(guī)定，以本批次生產(chǎn)制造的鉬制品產(chǎn)品總重量為基數(shù)，在充分考慮鉬制品生產(chǎn)制造過程中的燒損、消耗、余料等因素基礎(chǔ)上，按多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器有效容積58%的裝填率，分別精確計算出5種配料組元單質(zhì)金屬粉末在本批次超聲分散均質(zhì)攪拌混合作業(yè)中應(yīng)投料的具體重量。(3)、根據(jù)計算結(jié)果，通過電子稱重計量器分別對5種單質(zhì)金屬粉末進(jìn)行稱重計量；將純鉬粉等量均分成4份，與其他4種金屬粉末按交替分布原則，分別裝入8臺金屬粉末噴霧加料器(7)中。0)、通過自動控制裝置(1)啟動真空抽氣泵(6)，抽出混合罐罐體(11)內(nèi)的空氣；待罐內(nèi)真空度達(dá)到12X KT3Pa時，關(guān)閉真空抽氣泵(6)。隨即再通過自動控制裝置(1)啟動氫氣注氣泵(12)，向混合罐罐體(11)內(nèi)注入保護(hù)氣體氫氣；待罐內(nèi)氫氣注氣量達(dá)到0. 12m3/m3時，關(guān)閉氫氣注氣泵(6)。(5)、通過自動控制裝置(1)同時啟動8臺金屬粉末噴霧加料器(7)，把制備鉬基合金粉末配料組元的5種單質(zhì)金屬粉末按混配比例以粉霧狀態(tài)同時均勻連續(xù)噴射進(jìn)混合罐罐體(11)內(nèi)；完成全部配料組元金屬粉末的噴射時間，控制在65 70min內(nèi)。與此同時，通過自動控制裝置⑴啟動攪拌分散器G)，使其以1200r/min的轉(zhuǎn)速，帶動已噴射進(jìn)混合罐罐體(11)內(nèi)的粉霧狀金屬粉末顆粒，以雙向運(yùn)行路線進(jìn)行連續(xù)翻滾并快速流動，并接受攪拌分散盤周邊和盤面上齒爪的撞擊和切割作業(yè)。(6)、待多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器經(jīng)過70min運(yùn)行，完成霧化噴射攪拌混合作業(yè)后，關(guān)閉金屬粉末噴霧加料器(7)。與此同時，通過自動控制裝置(1)將攪拌分散器(4)的轉(zhuǎn)速調(diào)整為lOOOr/min。與此同時，通過自動控制裝置(1)啟動超聲波發(fā)生器，把超聲電能耦合到3組板式超聲波換能器(5)上，并發(fā)出具有42KHz頻率和4. 2ff/cm2聲強(qiáng)的超聲波，同時從3個方向向混合罐罐體(11)內(nèi)的金屬粉末顆粒輻射傳導(dǎo)，引發(fā)高頻振動和位移效應(yīng)，使金屬粉末顆粒產(chǎn)生位移、碰撞、破裂等結(jié)構(gòu)變化；功率超聲輻射時間控制在25 28min內(nèi)。(7)、待達(dá)到功率超聲輻射作業(yè)時間后，關(guān)閉超聲波發(fā)生器。與此同時，通過自動控制裝置⑴將攪拌分散器⑷的轉(zhuǎn)速調(diào)整為800r/min，繼續(xù)運(yùn)行120min后，關(guān)閉攪拌分散器⑷停止作業(yè)。(8)、待攪拌分散器⑷停止作業(yè)15min后打開出料口(13)，排出混配制成的多元
鉬基合金粉末。
權(quán)利要求1.一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，其特征在于該多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，包括混合罐、板式超聲波換能器(5)、真空抽氣泵(6)、金屬粉末噴霧加料器(7)、攪拌分散器G)、氫氣注氣泵(12)、自動控制裝置(1)、出料口(13)、安全排氣閥(8)；混合罐整體設(shè)計成全封閉錐體形罐狀結(jié)構(gòu)，由安裝支架(14)、錐體形混合罐罐體(11)、穹頂形混合罐罐蓋(9)組成，通過快速連接法蘭盤(10)實(shí)現(xiàn)快速開啟或封閉固定；在混合罐罐蓋(9)上，安裝固定有攪拌分散器(4)、金屬粉末噴霧加料器(7)、安全排氣閥(8)作業(yè)功能部件；在混合罐罐體(11)上，安裝固定有總接線盒(3)、板式超聲波換能器(5)、真空抽氣泵(6)，氫氣注氣泵(12)、出料口(13)；通過總接線盒(3)與自動控制裝置⑴相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，其特征在于所述的板式超聲波換能器(5)，設(shè)計有3組，沿混合罐罐體(11)的外壁圓周以120°等分角位置安裝固定，通過總接線盒(3)與設(shè)置在自動控制裝置(1)內(nèi)的他激式超聲波發(fā)生器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，其特征在于所述的金屬粉末噴霧加料器(7)，由金屬粉末儲存罐、粉末高壓噴霧泵、粉末噴射頭組成；設(shè)計配有8臺，以同心圓45°角等分位置安裝固定在混合罐罐蓋(9)上，其中4臺用于裝入均分等量的金屬鉬粉末，其余4臺用于分別裝入選配的其他4種單質(zhì)金屬粉末；分別裝有5種單質(zhì)金屬粉末的8臺金屬粉末噴霧加料器(7)呈交替位置分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器，其特征在于所述的攪拌分散器G)，安裝固定在混合罐罐蓋(9)中心位置上，選擇變頻調(diào)速電機(jī)做為驅(qū)動動力源；在攪拌軸上安裝固定有2組呈上下雙層布置、各組均設(shè)有2個反向安裝的齒爪型攪拌分散盤，在每個攪拌分散盤的周邊和盤面上均安裝固定有2排齒爪。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種多元金屬粉末超聲均質(zhì)混配器。該混配器由混合罐、板式超聲波換能器、真空抽氣泵、金屬粉末噴霧加料器、攪拌分散器、氫氣注氣泵、自動控制裝置等作業(yè)功能部件組成。該混配器把先進(jìn)的功率超聲分散均質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械霧化噴射攪拌混合技術(shù)相結(jié)合，具有霧化、噴射、振動、細(xì)化、分散、均質(zhì)、攪拌、混合等多種作業(yè)功能，能一次性把多種單質(zhì)金屬粉末混配制成具有組份控制精確、分散均質(zhì)充分、組元分布均勻、粒度大小規(guī)范、顆粒松散適度的多元金屬合金粉末。該混配器具有技術(shù)先進(jìn)、功能完備、操作容易、性能可靠等特點(diǎn)，可以廣范應(yīng)用于粉末冶金行業(yè)對多種單質(zhì)金屬粉末進(jìn)行分散均質(zhì)攪拌混配作業(yè)。
文檔編號B22F1/00GK202317010SQ20112049022
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者王淑平, 陳晨 申請人:四平市北威鉬業(yè)有限公司