專利名稱：一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，屬于產(chǎn)品的結(jié) 構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
渦輪盤、渦輪軸和擋板等是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵熱端部件，隨著推 重比和功重比的不斷提高，對(duì)渦輪盤等部件的性能也提出了更高的要求。 目前，傳統(tǒng)的鑄、鍛高溫合金制備的盤件己無法滿足高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)展的需要，推重比8以上的渦輪盤等部件必須由粉末高溫合金制備。 目前，國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金粉末的制備主要采用氬氣霧化和等離 子旋轉(zhuǎn)電極霧化兩種方法。以上兩種方法都是在真空或惰性氣體保護(hù)下 進(jìn)行的。為了防止高溫合金粉末顆粒表面吸附過多的氧化性氣體，提高 粉末顆粒之間在熱等靜壓過程中的良好結(jié)合，降低原始顆粒邊界碳化物 沉積，后續(xù)粉末的處理過程都要求在真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
粉末在真空條件下的分級(jí)是粉末處理的重要工藝過程。通過分級(jí)可 得到所需粒度的金屬粉末，使盤件具有均勻的組織結(jié)構(gòu)，保證盤件的力 學(xué)性能；同時(shí)，可通過分級(jí)去除粉末中較大尺寸的夾雜物，降低盤件的 失效概率，提高盤件使用的可靠性和耐久性。而在真空篩分過程中，經(jīng) 常會(huì)出現(xiàn)較細(xì)的金屬粉末被吸入到機(jī)械泵中的情況，且因合金化程度較 高，使合金粉末的硬度相應(yīng)提高，導(dǎo)致吸入的粉末與機(jī)械泵內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部 件間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。日積月累，便導(dǎo)致機(jī)械泵內(nèi)部部件因磨損嚴(yán)重而 損壞，甚至導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械泵的報(bào)廢。為了避免上述情況，先用機(jī)械泵對(duì) 真空室抽真空，達(dá)到一定的真空度后，關(guān)閉機(jī)械泵，再對(duì)金屬粉末進(jìn)行 篩分。由于機(jī)械泵沒有連續(xù)工作，導(dǎo)致真空室的真空度下降，使粉末顆 粒表面吸附的氧化性氣體增多；同時(shí)，因真空室氣壓的升高，使金屬粉 末不能順暢地從粉罐中流出，降低了篩分效率。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計(jì)提供 了一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，其目的是使機(jī)械泵能連續(xù)工作，從而實(shí)現(xiàn)粉末在高真空條件下的連續(xù)篩分，降低粉末表面吸附的氧化性 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的
該種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩、濾芯、進(jìn)氣口和 出氣口，進(jìn)氣口與真空室相連，出氣口與機(jī)械泵相連，起過濾粉末顆粒 作用的濾芯位于出氣口的前端，其特征在于外罩的形狀采用拉瓦爾形 狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣口處外罩的橫截面小于出氣口處的外罩的橫截面。濾芯采 用濾紙或500目不銹鋼篩網(wǎng)制作。
將該過濾器裝置安裝在真空室和機(jī)械泵之間，當(dāng)機(jī)械泵工作時(shí)，帶 有少量金屬粉末的氣體通過進(jìn)氣口進(jìn)入到過濾器的內(nèi)部，氣體中的金屬 粉末被濾芯阻擋而沉降在過濾器的內(nèi)部，由于濾芯是用濾紙(常溫下使 用，可用濾紙做濾芯；高溫下使用，可用500目的不銹鋼篩網(wǎng)做濾芯)
做成的，孔隙非常小，幾乎沒有金屬粉末通過，清潔的氣體進(jìn)入到機(jī)械 泵中而被排出。

圖1為本實(shí)用新型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本實(shí)用新型產(chǎn)品拉瓦爾形外罩的示意圖，圖中A—面積，
AKA2; V—速度，V1〈V具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳述
參見附圖1 2所示，該種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外 罩1、濾芯2、進(jìn)氣口 3和出氣口 4，進(jìn)氣口 3與真空室相連，出氣口 4 與機(jī)械泵相連，起阻擋金屬粉末通過作用的濾芯2位于出氣口 4的前端， 濾芯2采用濾紙或500目不銹鋼篩網(wǎng)制作，常溫下使用，可用濾紙做濾 芯，高溫下使用，可用500目的不銹鋼篩網(wǎng)做濾芯，外罩1的形狀采用 拉瓦爾形狀結(jié)構(gòu)，將過濾器的外罩1做成拉瓦爾形有兩個(gè)目的 一是便 于收集被阻擋的金屬粉末；二是氣體經(jīng)過拉瓦爾結(jié)構(gòu)后，速度會(huì)變快， 即V2〉w，有利于氣體通過濾芯，提高真空度，進(jìn)氣口3處外罩1的橫截 面小于出氣口 4處的外罩1的橫截面。還可根據(jù)具體除氣量的大小、使 用環(huán)境調(diào)整該過濾器的尺寸。
實(shí)施例一用于篩分-250目FGH95合金粉末。篩分機(jī)用篩網(wǎng)直徑800誦。外罩 大端直徑500腿，小端直徑400腿，濾芯直徑350mm。因在常溫下篩分， 且對(duì)環(huán)境的純凈度要求較高，故選用不銹鋼做過濾器的外罩，采用濾紙 做濾芯。在該種情況下實(shí)現(xiàn)了連續(xù)篩分，結(jié)果如下
真空度1.4Pa
篩分效率120kg(粉末)/小時(shí)
當(dāng)真空系統(tǒng)中無本發(fā)明的過濾器時(shí)，因篩分不連續(xù)(真空度下降后，
需停止篩分，重新抽真空)，篩分效率較低，結(jié)果如下
真空度10.2Pa (平均真空度，真空隨篩分過程下降) 篩分效率75kg(粉末)/小時(shí)
實(shí)施例二
用于篩分-250目FGH96合金粉末。篩分機(jī)用篩網(wǎng)直徑800mm。外罩 大端直徑500醒，小端直徑400mm，濾芯直徑350mm。因在常溫下篩分， 且對(duì)環(huán)境的純凈度要求較高，故選用不銹鋼做過濾器的外罩，采用濾紙 做濾芯。在該種情況下實(shí)現(xiàn)了連續(xù)篩分，結(jié)果如下
真空度1.3Pa
篩分效率120kg(粉末)/小時(shí)
當(dāng)真空系統(tǒng)中無本發(fā)明的過濾器時(shí)，因篩分不連續(xù)(真空度下降后，
需停止篩分，重新抽真空)，篩分效率較低，結(jié)果如下
真空度10.4Pa (平均真空度，真空隨篩分過程下降)
篩分效率75kg(粉末)/小時(shí)
從上述使用可以看出，本裝置具有下面的突出優(yōu)點(diǎn)該裝置通過過 濾器內(nèi)部的濾芯可防止細(xì)粉進(jìn)入到機(jī)械泵的內(nèi)部，避免了因硬質(zhì)合金粉 末的吸入而導(dǎo)致的機(jī)械泵內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部件間的摩擦，延長(zhǎng)了機(jī)械泵的使用 壽命；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了合金粉末在高真空條件下的連續(xù)篩分，降低了粉末
顆粒表面吸附的氧化性氣氛含量，促進(jìn)了粉末顆粒在熱等靜壓過程中的 結(jié)合，從而有利于提高盤件的整體性能水平。該過濾裝置有如下突出優(yōu) 點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原材料價(jià)格低廉、制備工藝易實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩(1)、濾芯(2)、進(jìn)氣口(3)和出氣口(4)，進(jìn)氣口(3)與真空室相連，出氣口(4)與機(jī)械泵相連，起過濾粉末顆粒作用的濾芯(2)位于出氣口(4)的前端，其特征在于外罩(1)的形狀采用拉瓦爾形狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣口(3)處外罩(1)的橫截面小于出氣口(4)處的外罩(1)的橫截面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，其特征 在于濾芯(2)采用濾紙或500目不銹鋼篩網(wǎng)制作。
專利摘要本實(shí)用新型是一種金屬粉末真空篩分用過濾器裝置，包括外罩、濾芯、進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與真空室相連，出氣口與機(jī)械泵相連，起過濾粉末顆粒作用的濾芯位于出氣口的前端，其特征在于外罩的形狀采用拉瓦爾形狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣口處外罩的橫截面小于出氣口處的外罩的橫截面。該裝置實(shí)現(xiàn)了合金粉末在高真空條件下的連續(xù)篩分，降低了粉末顆粒表面吸附的氧化性氣氛含量，促進(jìn)了粉末顆粒在熱等靜壓過程中的結(jié)合，從而有利于提高盤件的整體性能水平。
文檔編號(hào)F04B39/16GK201394396SQ200920145619
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者劉致順, 周曉明, 煜 汪, 王旭青 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院