鈦合金粉末氮化裝置制造方法及圖紙

鈦合金粉末氮化裝置，包括氣體供應裝置、智能加熱與控溫裝置、粉料循環裝置和驅動接口裝置，智能加熱與控溫裝置包括電熱絲、加熱管腔、智能功率控制板和火花發生器，加熱管腔的進氣口與氣體供應裝置連接；電熱絲纏繞在加熱管腔的外部或設置于加熱管腔的內部；粉料循環裝置包括主循環管、火花放電噴嘴、含投料口的粉料燃燒倉、粉料分離接口和粉料再入接口，火花放電噴嘴設置在粉料燃燒倉內，火花發生器與火花放電噴嘴連接；主循環管的進口端分別連接加熱管腔的出氣口、粉料再入接口的出口，主循環管的出口端與粉料燃燒倉的火花放電噴嘴連接，粉料燃燒倉的出料口連接粉料分離接口的進口；粉料分離接口分別與氮化產物出口和粉料再入接口連通。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鈦合金粉末氮化裝置，屬于材料加工

技術介紹
現代工業迅速發展，對于高質量球形TiN粉末等高質量陶瓷粉末的需求不斷提高，同時也要求能耗更低的制備技術。現有的鈦合金粉末氮化處理技術中，多是基于自蔓燃合成及其改進方法(如摻入稀釋劑、調整自蔓燃氣氛等)進行制備。然而，由于鈦粉氮化合成過程為強烈的放熱反應，絕熱反應溫度甚至可以超過反應產物(一般為TiNx)的熔點，導致傳統的鈦合金粉末氮化往往會引發一系列問題，如:反應產物粘連、熔化甚至直接結成過大塊的不規則顆粒等，從而不利于高質量球形T1-N陶瓷粉末的獲得，在一些涉及高精尖及特殊加工領域需求高質量大尺寸的球形氮化鈦粉的場合下難以滿足生產實踐需求。為滿足金屬材料的表面強化、修復/再制造生產需要，需要開發一種新的高質量鈦合金粉末氮化技術。
技術實現思路
為了克服現有鈦合金粉末氮化技術存在的上述缺陷，本技術提供一種新型、高生產效率、高球形度的高質量鈦合金粉末氮化裝置，可滿足各種高附加值金屬部件的表面拋磨、強化與修復等領域的應用。本技術采用的技術方案是:鈦合金粉末氮化裝置，其特征在于:包括用于提供氣體的氣體供應裝置、智能加熱與控溫裝置、粉料循環裝置和驅動接口裝置，所述的氣體供應裝置、驅動接口裝置分別與所述的智能加熱與控溫裝置連接，所述的智能加熱與控溫裝置與所述的粉料循環裝置連接；所述的智能加熱與控溫裝置包括電熱絲、加熱管腔、智能功率控制板和火花發生器，所述的加熱管腔上分別設置有進氣口和出氣口，所述的進氣口與所述的氣體供應裝置連接；所述的電熱絲纏繞在所述的加熱管腔的外部或設置于加熱管腔的內部；所述的粉料循環裝置包括主循環管、火花放電噴嘴、含投料口的粉料燃燒倉、粉料分離接口和粉料再入接口，所述的火花放電噴嘴設置在所述的粉料燃燒倉內，所述的火花發生器與所述的火花放電噴嘴連接；所述的智能功率控制板分別與所述的電熱絲、火花發生器、主循環管連接；所述的主循環管的進口端分別連接加熱管腔的出氣口、粉料再入接口的出口，所述的主循環管的出口端與所述的火花放電噴嘴連接，所述的粉料燃燒倉的出料口連接所述的粉料分離接口的進口 ；所述的粉料分離接口具有兩個出口，分別與所述的氮化產物出口和粉料再入接口連通。所述的氣體供應裝置包括氣體鋼瓶和氣體流量調節計，氣體通過氣體鋼瓶或壓縮氣泵經所述的氣體流量調節計與所述的加熱管腔的進氣口連通。當循環使用粉料燃燒倉內的氣體時可用壓縮氣泵部分代替或完全代替氣體鋼瓶，只要能滿足提供具有一定流量和壓強的工作氣體即可。所述的電熱絲是電阻發熱絲，直徑在0.0lmm?5mm之間。所述的智能功率控制板包括測溫元件、功率控制元件和單片機，所述的測溫元件為熱電偶，所述的功率控制元件為雙向可控硅和大功率三極管/MOS管，所述的單片機為C51單片機。所述的單片機中安裝反饋輸入的改進控制算法、對手動信號的反饋處理程序、LED的動態顯不控制程序等。所述的火花放電噴嘴包括噴嘴和噴嘴外側成對放置的放電電極；所述的放電電極的數量可以為I對或多對，所述的放電電極的放置方式為對置。所述的驅動接口裝置包括用于與上位機通信的通信接口和用于輸入工作能量的功率驅動接口，以實現對工作狀態的實時控制。還包括與智能加熱與控溫裝置連接的手動控制裝置，所述的手動控制裝置包括手動工作開關和電源開關。手動控制裝置用于在上位機工作不正常或無法工作時接替其進行基礎的操作與控制。所述的加熱管腔采用石英材質制成。使用時，打開電源開關，將參數調至合適的檔位，測溫元件檢測加工過程的各個溫度，然后將信號傳輸到單片機以提供自動控制用的的反饋信息，單片機輸出信號經過驅動放大模塊的信號放大以及處理電路的放大處理后，向驅動電路發送指令，進而直接控制執行裝置。具體循環操作流程:將粉料經投料口投放入粉料燃燒倉，氣體經加熱管腔加熱后與粉料一起進入主循環管，繼而通過火花放電噴嘴進入到粉料燃燒倉內，并且通過電極放電在粉料燃燒倉內進行燃燒，燃燒后的粉料進入粉料分離接口，可根據實際情況，部分或全部粉料再循環燃燒或收集。本技術的有益效果體現在:I)具有氮化可控性好、放電控制精度高、氮化效率高等優點，尤其適用于絕熱反應溫度偏高的材料的氮化或滲氮；2)具有低能耗、高能量利用效率、智能化、節約原材料等技術優勢；3)與目前工業上廣泛應用的各類自蔓燃合成法等技術相比，在高質量球形氮化鈦粉末制備方面技術優勢明顯。【附圖說明】圖1是本技術的結構框圖。圖3是本技術的氣體供應裝置結構框圖(虛線為與之配合的裝置或組件)。圖3是本技術的智能加熱與控溫裝置結構框圖(虛線為與之配合的裝置或組件)。圖4是本技術的粉料循環裝置結構框圖(虛線為與之配合的裝置或組件)。【具體實施方式】參照圖1至圖4，鈦合金粉末氮化裝置，包括用于提供氣體的氣體供應裝置1、智能加熱與控溫裝置2、粉料循環裝置3和驅動接口裝置4，所述的氣體供應裝置1、驅動接口裝置4分別與所述的智能加熱與控溫裝置2連接，所述的智能加熱與控溫裝置2與所述的粉料循環裝置3連接；所述的智能加熱與控溫裝置2包括電熱絲11、加熱管腔10、智能功率控制板12和火花發生器13，所述的加熱管腔10上分別設置有進氣口和出氣口，所述的進氣口與所述的氣體供應裝置I連接；所述的電熱絲11纏繞在所述的加熱管腔10的外部或設置于加熱管腔10的內部；所述的粉料循環裝置3包括主循環管14、火花放電噴嘴15、含投料口的粉料燃燒倉16、粉料分離接口 18和粉料再入接口 17，投料口設置在粉料燃燒倉的側壁和頂部；所述的火花放電噴嘴15設置在當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
鈦合金粉末氮化裝置，其特征在于：包括用于提供氣體的氣體供應裝置、智能加熱與控溫裝置、粉料循環裝置和驅動接口裝置，所述的氣體供應裝置、驅動接口裝置分別與所述的智能加熱與控溫裝置連接，所述的智能加熱與控溫裝置與所述的粉料循環裝置連接；所述的智能加熱與控溫裝置包括電熱絲、加熱管腔、智能功率控制板和火花發生器，所述的加熱管腔上分別設置有進氣口和出氣口，所述的進氣口與所述的氣體供應裝置連接；所述的電熱絲纏繞在所述的加熱管腔的外部或設置于加熱管腔的內部；所述的粉料循環裝置包括主循環管、火花放電噴嘴、含投料口的粉料燃燒倉、粉料分離接口和粉料再入接口，所述的火花放電噴嘴設置在所述的粉料燃燒倉內，所述的火花發生器與所述的火花放電噴嘴連接；所述的智能功率控制板分別與所述的電熱絲、火花發生器連接；所述的主循環管的進口端分別連接加熱管腔的出氣口、粉料再入接口的出口，所述的主循環管的出口端與所述的火花放電噴嘴連接，所述的粉料燃燒倉的出料口連接所述的粉料分離接口的進口；所述的粉料分離接口具有兩個出口，分別與所述的氮化產物出口和粉料再入接口連通。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王維夫，謝劍舟，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：新型
國別省市：浙江;33