Устройство для дегазации порошковых материалов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ9255 И Дополнительное к авт. свид-в 51) М.Кл, В 22 Г 1 1) 2986154/22 22) Заявлено 16,0 рисоединениеь заявк Государственный комите 3) При ет -53) УДК 621.762) ) Заявите чно-исследовательский институ алей, сплавов и ферросплавов краинский н специальных РОШКОВЫ ОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗЛЦИМАТЕРИАЛОВ(54 о для д содержац ды тлею напряжедегазир ируеъглм ром рабо газации ее ваия, кон- ованного Изобретрошковой ъройствам дтериалов.Известно устройство для дегазации порошков суперсплавов, включающее капсулу, соединенную через трубопровод с вакуумной системой и источником инертного газа, и печь для нагрева капсулы с порошком 11). Однако это устройство не позволяет проводить эффективное удаление адсорбированных на поверхности частиц порошка газовых примесей, что сопровождается снижением качества изделий, получаеъых из дегазированного порошка.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для дегазации порошкового материала, загрязненного газом, содержащее контейнеры для исходного и обработанного порошков, стеклянную вакуумируеъую рабочую камеру, две пары электродов и источники высокого напряжения, Дегазация порошковых материалов происходит при просыпании порошка через зону действия двух тлеющих разрядов - на переменном и постоянном токе 21.Газовыделенпе из порошка носит случайных характер, что обусловлено разной загрязненностью фракций порошка и флуктуациями его подачи и сопряжено с колебаниями давления в рабочем объеме устройства. Увеличение давления вызывает увеличение разрядного тока, перегрев электродов и порошка; уменьшение давления ниже оптимальной величины вызывает погасание тлеющего разряда и попадание исходного порошка в контейнер для дегазпрованпого, Это приводит к образованию в компактном материале газовых пор и неметаллпческих включений, которые являются концентраторами напряжений и понижают пластичность, длительную прочность и усталостные характеристики мате-. риала.Целью изобретения является повышение качества дегазации порошка и стабильности работы устройства.Для этого устройств е порошковых материалов,куумную камеру. электро пего разряда, источник высокоготсйнеры для исходногопорошка, снабжено регул газовым натекателем, стабилизато его вакуума и блоком поджига.Предложенное устройство схематически показано на чертеже.Устройство содержит стекл я иную рабочую камеру 1, к которой вакууъплотно1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО б 5 присоединены контейнер 2 для исходного ц контейнер 3 для дегазированного порошков. Отрицательный полюс источника высокого напряжения подключе к электроду 4, представляющему собой нержавеющую трубку со скошенными торцами. Положительный электрод 5 выполнен в виде короткого отрезка трубы. Стабилизатор рабочего вакуума состоит из бустерного насоса 6 марки БН-З, откачивающего рабочую камеру 1 через электромагнитный клапан 7, термопарной лампы 8 типа ЦМТ, вакуумметра 9 и электронного автоматического потенциометра 10, Высокочистый аргон марки А подают в камеру 1 из баллона 11 через регулируемый игольчатый натекатель 12. Блок поджига 13 вырабатыдает поджигающий импульс, который подают на молибденовый электрод поджига 14, расположенный в непосредственной близости от электрода 4.Устройство работает следующим образом.После подачи электропитания откачивают рабочую камеру 1 до давления (3 - 5) 10 - 4 тор. Затем натекателем 12 в камеру подают аргон до установления динамического вакуума (1,3 - 1,5) 10 втор, после чего включают блок поджига 13.Блок поджига вырабатывает поджигающий импульс, подающийся на поджигающий электрод 14, что приводит к зажиганию тлеющего разряда между электродами 4 и 5. После этого из контейнера 2 подают исходный порошок на электрод 4, Просыпаясь через зону действия тлеющего разряда и бомбардируясь ионами аргона, порошковыечастицы освобождаются от адсорбированных атомов, которые удаляются бустерным насосом 6. Дегазированный порошок попадает в контейнер 3.Оптимальным рабочим напряжением, горения тлеющего разряда является 10 кВ.Если это напряжение будет меньше, то замедляется процесс десорбции газовых примесей с порошковых частиц из-за уменьшения энергии бомбардирующих ионов; если же указанное напряжение превысит 10 кВ, то в рабочей камере будут происходить разряды по стенкам, При этом давление в камере должно быть в пределах (1,3 - 1,5) 10 -тор для выполнения соотношения р = 130 в 1 тор вольт. Если давление будет меньше 1,3 10 втор, то тлеющий разряд потухнет и необработанный порошок попадает в очищенный, если же оно превысит 1,5 10 -тор, то следствием будет перегрев порошка, электродов в камере и ухудшение качества дегазации,Наличие в предложенном устройстве регулируемого натекателя 12 высокочистого аргона вызвано следующим.Если при работе устройства в камеру 1 ие подавать высокочистый аргон, то тлеющий разряд будет гореть в кислородсодержащей среде остаточного вакуума, а обработка порошка ионами кислорода не только не приведет к его очистке, но и вызовет дальнейшее окисление порошковых частиц.Стабилизатор давления работает следующим образом. Если вследствие пониженного газовыделения из порошка давление в камере опустится ниже 1,3 10 -тор, что соответствует показанию вакуумметра 9 7,1 мВ, то потенциометр 10, связанный с вакууметром, закроет электромагнитный клапан 7 и бустерный насос 6 перестанет откачивать рабочую камеру 1. Давление в ней начнет повышаться и как только достигнет 1,5 10 -тор, что соответствует показанию вакуумметра 6,6 мВ, потеициометр 10 откроет электромагнитный клапан 7, и откачка возобновится. Таким образом, удержание рабочего давления в указанных пределах способствует повышению стабиль. ности работы устройства.Если же в результате флуктуации тлеющий разряд в камере потухнет, это вызовет изменение тока в цепи питания источника высокого (10 кВ) напряжения, которое через трансформатор тока передается в блок поджига 13, вырабатывающий поджигающий импульс с амплитудой 8 кВ и длительностью 1 мкс, Этот импульс поступает на поджигающий электрод 14 и вызывает пробой промежутка между ним и электродом 4, что приводит к немедленному зажиганию тлеющего разряда между электродами 4 и 5. При этом пауза между потуханием и зажиганием тлеющего разряда составляет величину не более 3 мкс, т. е, порошок дегазируется практически непрерывно. Предложенное устройство обеспечивает надежную, бесперебойную работу устройства и исключает попадание необработанного порошка в контейнер с дегазированным, Следствием является устранение газовых пор и неметаллических включений в компактном материале, изготовленном из этого порошка, что приводит к улучшению механических свойств материала, особенно высокотемпературных,Формула изобретения Устройство для дегазации порошковых материалов, содержащее вакуумную камеру, электроды тлеющего разряда, источник высокого напряжения, контейнеры для исходного и дегазированного порошка, о тл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения качества дегазации и повышения стабильности работы устройства, оно снабжено регулируемым газовым натекателем,925551 Составитель Д. ПоповРедактор О. Юркова Техред А. Камышникова Корректор И, Осиновская Заказ 448/415 Изд Мо 143 Тираж 853 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип, Харьк. фил. пред. Патент стабилизатором рабочего вакуума и блоком поджига. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 61. Патент США Мо 3671230, кл. 75-213, 1972,2. Патент США Ма 4056368, кл. 55-2,5 1977,