CN104368813B - 一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置，设于垂熔罩子的供氢管路(1)上，并与垂熔烧结控制系统(5)电连接，供氢管路(1)的一段由并联的两条供氢支路(2)构成；其中，一条供氢支路(2)为小流量供氢支路，另一条供氢支路(2)为大流量供氢支路；两供氢支路(2)上各设有一个氢气流量计(3)；大流量供氢支路上设有控制大流量供氢支路通断的电磁阀(4)，并且该电磁阀(4)与垂熔烧结控制系统(5)电连接。本发明实施例能够调整进入垂熔罩子的氢气流量，使垂熔烧结在升温、保温和降温时得到合适的氢气流量，达到节省氢气、节约成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及垂熔烧结技术领域，尤其涉及一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置。
背景技术
垂熔烧结是生产掺杂钨、钨铝、钨铼等物质的一个重要工序，它是将预烧好的坯条装在垂熔机的上下夹头之间，在氢气的保护下，通过工艺规定的电流加热，使坯条烧结、收缩、致密化，并最终得到具有一定性能的钨条的过程。
垂熔烧结是在氢气保护下进行的，由于氢气是一种易燃、易爆的气体，因此在垂熔烧结过程中，必须有足够大的氢气流量使垂熔罩子在烧结的所有过程中都充满氢气，才能防止空气进入垂熔罩子引起爆炸。在垂熔烧结过程中，不同时刻所需的氢气流量并不相同：在升温和保温时需要的氢气流量较小，只需保证垂熔罩子中的氢气压力大于大气压力即可；而在降温时垂熔罩子中的氢气温度急剧下降，体积收缩，如果进入垂熔罩子的氢气量小于氢气体积收缩量，那么空气就会进入垂熔罩子引起爆炸，所以在降温时要保证较大的氢气流量。
在现有技术中，每一个操作工人要控制十几台垂熔机，劳动强度相当大，他们无法根据不同的垂熔烧结阶段人工地调节进入垂熔罩子的氢气流量，因此在实际生产中，垂熔烧结的所有阶段均采用了大氢气流量，即在整个垂熔烧结过程中氢气流量不变，这无疑造成了很大浪费，提高了企业的生产成本。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置，能够调整进入垂熔罩子的氢气流量，使垂熔烧结在升温、保温和降温时得到合适的氢气流量，达到节省氢气、节约成本的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置，设于垂熔罩子的供氢管路1上，并与垂熔烧结控制系统5电连接，供氢管路1的一段由并联的两条供氢支路2构成；其中，一条供氢支路2为小流量供氢支路，另一条供氢支路2为大流量供氢支路；
两供氢支路2上各设有一个氢气流量计3；大流量供氢支路上设有控制大流量供氢支路通断的电磁阀4，并且该电磁阀4与垂熔烧结控制系统5电连接；
当垂熔罩子需要小流量供氢时，垂熔烧结控制系统5不向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4闭合，大流量供氢支路被电磁阀4阻断，只有小流量供氢支路单路供氢；而当垂熔罩子需要大流量供氢时，垂熔烧结控制系统5向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4打开，大流量供氢支路导通，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢。
优选地，小流量供氢支路的氢气流量为0.3～0.7m3/小时；所述的大流量供氢支路的氢气流量为2.3～2.7m3/小时。
优选地，小流量供氢支路的氢气流量为0.5m3/小时；所述的大流量供氢支路的氢气流量为2.5m3/小时。
优选地，电磁阀4为防爆电磁阀。
优选地，氢气流量计3为可调式气体流量计。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置将垂熔罩子供氢管路1的一段改造成了由两条供氢支路2并联的结构，并且其中一条为小流量供氢支路，另一条为大流量供氢支路，而大流量供氢支路上设置了控制大流量供氢支路通断的电磁阀4；当垂熔罩子需要小流量供氢时，垂熔烧结控制系统5不向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4闭合，大流量供氢支路被电磁阀4阻断，只有小流量供氢支路单路供氢；而当垂熔罩子需要大流量供氢时，垂熔烧结控制系统5向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4打开，大流量供氢支路导通，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢。由此可见，本发明实施例能够调整进入垂熔罩子的氢气流量，使垂熔烧结在升温、保温和降温时得到合适的氢气流量，达到了节省氢气、节约成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的氢气流量调节装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例所提供的氢气流量调节装置进行详细描述。
如图1所示，一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置，设于垂熔罩子的供氢管路1上，并与现有技术中的垂熔烧结控制系统5电连接，其具体结构为：供氢管路1的一段由并联的两条供氢支路2构成；其中，一条供氢支路2为小流量供氢支路，另一条供氢支路2为大流量供氢支路；两供氢支路2上各设有一个氢气流量计3；大流量供氢支路上设有控制大流量供氢支路通断的电磁阀4，并且该电磁阀4与垂熔烧结控制系统5电连接；
当垂熔罩子需要小流量供氢时(例如：在升温或保温时)，垂熔烧结控制系统5不向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4闭合，大流量供氢支路被电磁阀4阻断，只有小流量供氢支路单路供氢；而当垂熔罩子需要大流量供氢时(例如：在降温时)，垂熔烧结控制系统5向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4打开，大流量供氢支路导通，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢。
具体地，氢气流量计3可以采用现有技术中的可调式气体流量计，通过调整氢气流量计3的数值可控制供氢支路2的氢气流量，小流量供氢支路上的氢气流量计3的数值应小于大流量供氢支路上的氢气流量计3的数值，并且小流量供氢支路的氢气流量可以为0.3～0.7m3/小时，大流量供氢支路的氢气流量可以为2.3～2.7m3/小时，在实际应用中，小流量供氢支路的氢气流量为0.5m3/小时，大流量供氢支路的氢气流量为2.5m3/小时，这样既可以保证垂熔罩子内具有足够的氢气，又可以保证最大程度地节约氢气的使用量。
进一步地，电磁阀4可以采用现有技术中的防爆电磁阀；电磁阀4可以通过导线与现有技术中的垂熔烧结控制系统5电连接，并由垂熔烧结控制系统5来控制；当垂熔烧结控制系统5不向电磁阀4输出控制电压时，电磁阀4处于闭合状态，而当垂熔烧结控制系统5向电磁阀4输出控制电压时，电磁阀4处于打开状态。例如：在垂熔烧结过程中，在升温和保温时间内，熔烧结控制系统5可以不向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4闭合，大流量供氢支路被电磁阀4阻断，只有小流量供氢支路单路供氢；而在保温时间结束前10秒，垂熔烧结控制系统5向电磁阀4输出控制电压，电磁阀4动作并进入打开状态，大流量供氢支路导通，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢；在降温结束的3分钟后，垂熔烧结控制系统5断开向电磁阀4输出的控制电压，电磁阀4动作并进入关闭状态，只有小流量供氢支路为垂熔罩子单路供氢。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以几个具体实施例对本发明所提供的钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置进行详细描述。
实施例一
如图1所示，一个垂熔烧结设备上采用本发明实施例所提供的氢气流量调节装置，采用该垂熔烧结设备对1kg/根的钍钨20进行垂熔烧结，其具体实现过程如下：
(1)按照上述技术方案将本发明实施例所提供的氢气流量调节装置连接到现有技术中的垂熔烧结设备上。
(2)调整两条供氢支路2上的氢气流量计3，使小流量供氢支路的氢气流量为0.5m3/小时，大流量供氢支路的氢气流量为2.5m3/小时。
(3)在垂熔烧结设备的垂熔控制系统上输入升温工艺参数：升温时间为15分钟、保温时间为15分钟，降温时间为1分钟，降温结束3分钟后报警，保温时间结束前10秒启动电磁阀4，降温结束3分钟的报警时断开电磁阀4。
(4)接通电源，启动垂熔烧结设备；垂熔烧结设备按设置工艺升温和保温，在开始升温至保温时间结束前10秒的时间段内，只有小流量供氢支路单路供氢，其氢气流量为0.5m3/小时；在保温时间结束前10秒至降温结束3分钟的时间段内，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢，其氢气流量为3m3/小时；降温结束3分钟的报警后，只有小流量供氢支路单路供氢，其氢气流量为0.5m3/小时。
经测算：采用本发明实施例1所述方案垂熔烧结出的钍钨20，其比重为18.0，其每根钍钨20的氢气用量为0.45m3；采用现有技术中整个垂熔烧结过程的氢气流量均为3m3/小时的加工工艺对同样的钍钨20进行加工，其加工出的钍钨20的比重为17.9，其每根钍钨20的氢气用量为1.7m3；通过对比可知：氢气流量的调节对钍钨20的垂熔烧结质量没有负面影响，但每根钍钨20在垂熔烧结过程中节约了1.25m3的氢气。
综上可见，本发明实施例能够调整进入垂熔罩子的氢气流量，使垂熔烧结在升温、保温和降温时得到合适的氢气流量，达到节省氢气、节约成本的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种钨合金材料垂熔烧结的氢气流量调节装置，设于垂熔罩子的供氢管路(1)上，并与垂熔烧结控制系统(5)电连接，其特征在于，供氢管路(1)的一段由并联的两条供氢支路(2)构成；其中，一条供氢支路(2)为小流量供氢支路，另一条供氢支路(2)为大流量供氢支路；
两供氢支路(2)上各设有一个氢气流量计(3)；大流量供氢支路上设有控制大流量供氢支路通断的电磁阀(4)，并且该电磁阀(4)与垂熔烧结控制系统(5)电连接；
当垂熔罩子需要小流量供氢时，垂熔烧结控制系统(5)不向电磁阀(4)输出控制电压，电磁阀(4)闭合，大流量供氢支路被电磁阀(4)阻断，只有小流量供氢支路单路供氢；而当垂熔罩子需要大流量供氢时，垂熔烧结控制系统(5)向电磁阀(4)输出控制电压，电磁阀(4)打开，大流量供氢支路导通，大流量供氢支路与小流量供氢支路共同供氢。
2.根据权利要求1所述的氢气流量调节装置，其特征在于，所述的小流量供氢支路的氢气流量为0.3～0.7m3/小时；所述的大流量供氢支路的氢气流量为2.3～2.7m3/小时。
3.根据权利要求1所述的氢气流量调节装置，其特征在于，所述的小流量供氢支路的氢气流量为0.5m3/小时；所述的大流量供氢支路的氢气流量为2.5m3/小时。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢气流量调节装置，其特征在于，所述的电磁阀(4)为防爆电磁阀。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的氢气流量调节装置，其特征在于，所述的氢气流量计(3)为可调式气体流量计。
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