CN109746456A - 一种制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金粉末生产领域，具体的公开了一种制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法及其装置，将高温金属液体装入金属熔液漏包内，并且通过漏包坩埚底部的漏包流孔流下；旋转送粉器C将磨料粉末持续均匀送到气流管道里面，被气流输送到低压气流喷枪A中；低压气流喷枪A喷出磨料粉末和金属熔液漏包轴线上流下来的金属液体混合在一起；高压气流喷枪B喷出高速气流，高压气流喷枪B的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末，最后在雾化室内获得表面粘附磨料颗粒的金属球形粉末。该方法以及装置制备的磁性磨料具有研制加工效果好、成本低、使用寿命长的特点，对推动磁力光整加工技术的快速发展具有深远的意义。
Description
技术领域
本发明涉及冶金粉末生产领域，具体是一种制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法及其装置。
背景技术
磁粒研磨光整加工技术是将磁场应用于传统研磨技术而开发的一种新的光整加工工艺，是一种很优异的光整加工方法，是改善产品表面质量很有效的技术手段。该方法在技术上存在诸多优点：柔性、自适应性、自锐性、可控性、温升小和无须进行工具磨损补偿、无须修形等特点；同时还避免了对磨具头部结构的复杂要求，能够实现三维复杂曲面的研磨光整加工和解决自动化问题；并能降低零件的制造成本，因而在国内外引起了广泛的研究。
国内外应用的磁性磨料制备技术有多种，如机械混合法、粘结法、铸造法、烧结法。而市面上并没有采用气雾化的方式进行磁性磨料的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法及其装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制备合金磁性磨料的装置，包括金属熔液漏包、低压气流喷枪A、高压气流喷枪B、旋转送粉器C和雾化室；低压气流喷枪A、高压气流喷枪B均设置在金属熔液漏包的底部下方并且与金属熔液漏包连通，高压气流喷枪B位于低压气流喷枪A的下方，低压气流喷枪A垂直于金属熔液漏包的轴线，与金属熔液漏包落下的金属熔液垂直，对金属熔液进行混合；高压气流喷枪B的下方设置有雾化室，将雾化的金属在雾化室内收集；所述低压气流喷枪A为环形结构，并且均朝向中心轴喷射，使低压气流喷枪A内的磨料粉末水平喷出，与下落的金属熔液接触混合，低压气流喷枪A通过气流管道连通旋转送粉器C，旋转送粉器C内部为密封结构，在旋转送粉器C内装填磨料粉末，在旋转送粉器C内连通送入低压氮气的管道，并且管口朝向所述的气流管道，将磨料粉末通过通入的低压氮气冲入到气流管道内，最后送入到低压气流喷枪A内；所述高压气流喷枪B倾斜向下并且朝向金属熔液漏包的中心轴线，高压气流喷枪B内通入高速气流，高速吹出的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末。
进一步的：所述金属熔液漏包包括外壳、漏包坩埚、石墨加热环、漏包感应线圈和漏包流孔，漏包坩埚同轴设在外壳内，并且漏包坩埚与外壳之间密封，石墨加热环固定环绕在漏包坩埚的外侧壁上，石墨加热环位于外壳与漏包坩埚之间，使热量均匀的分散到漏包坩埚表面上，对漏包坩埚加热，在石墨加热环与外壳之间还安装漏包感应线圈；漏包坩埚的底部开设漏包流孔，将内部的金属熔液从漏包流孔漏出，与下方喷入的磨料粉末接触混合。
进一步的：所述旋转送粉器C的顶部设置有送粉电机，送粉电机的输出轴竖直伸入到旋转送粉器C内，末端上连接螺旋送料轴，驱动螺旋送料轴转动，螺旋送料轴的另外一端与旋转送粉器C内的输入轴连接，驱动内部的磨料粉末螺旋送出。
进一步的：所述高压气流喷枪B内通入的气流为氮气或氩气。
进一步的：所述高压气流喷枪B内的气流为超音速气流。
一种利用所述的装置制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法，包括以下步骤：
（1）将高温金属液体装入金属熔液漏包内，并且通过漏包坩埚底部的漏包流孔流下；
（2）旋转送粉器C将磨料粉末持续均匀送到气流管道里面，被气流输送到低压气流喷枪A中；
（3）低压气流喷枪A喷出磨料粉末和金属熔液漏包轴线上流下来的金属液体混合在一起；
（4）高压气流喷枪B喷出高速气流，高压气流喷枪B的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末，最后在雾化室内获得表面粘附磨料颗粒的金属球形粉末。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法以及装置制备的磁性磨料具有研制加工效果好、成本低、使用寿命长的特点，对推动磁力光整加工技术的快速发展具有深远的意义。
附图说明
图1为一种制备合金磁性磨料的装置的整体结构示意图。
图2为一种制备合金磁性磨料的装置中金属熔液漏包的结构示意图。
图中：1-金属熔液漏包，2-低压气流喷枪A，3-高压气流喷枪B，4-螺旋送粉器C，5-雾化室，6-螺旋送料轴，7-送粉电机，11-漏包坩埚，12-石墨加热环，13-漏包感应线圈，14-漏包流孔。
具体实施方式
实施例1
请参阅图，本发明实施例中，一种制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法及其装置，包括金属熔液漏包1、低压气流喷枪A2、高压气流喷枪B3、旋转送粉器C4和雾化室5；低压气流喷枪A2、高压气流喷枪B3均设置在金属熔液漏包1的底部下方并且与金属熔液漏包1连通，高压气流喷枪B3位于低压气流喷枪A2的下方，低压气流喷枪A2垂直于金属熔液漏包1的轴线，与金属熔液漏包1落下的金属熔液垂直，对金属熔液进行混合；高压气流喷枪B3的下方设置有雾化室5，将雾化的金属在雾化室5内收集。
所述低压气流喷枪A2为环形结构，并且均朝向中心轴喷射，使低压气流喷枪A2内的磨料粉末水平喷出，与下落的金属熔液接触混合，低压气流喷枪A2通过气流管道连通旋转送粉器C4，旋转送粉器C4内部为密封结构，在旋转送粉器C4内装填磨料粉末，旋转送粉器C4的顶部设置有送粉电机7，送粉电机7的输出轴竖直伸入到旋转送粉器C4内，末端上连接螺旋送料轴6，驱动螺旋送料轴6转动，螺旋送料轴6的另外一端与旋转送粉器C4内的输入轴连接，驱动内部的磨料粉末螺旋送出；在旋转送粉器C4内连通送入低压氮气的管道，并且管口朝向所述的气流管道，将磨料粉末通过通入的低压氮气冲入到气流管道内，最后送入到低压气流喷枪A2内。
所述高压气流喷枪B3倾斜向下并且朝向金属熔液漏包1的中心轴线，高压气流喷枪B3内通入高速气流，气流为高压超音速气流，高速吹出的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末，高压气流喷枪B3内通入的气流为氮气或氩气。
实施例2
在上述方案中，所述金属熔液漏包1包括外壳、漏包坩埚11、石墨加热环12、漏包感应线圈13和漏包流孔14，漏包坩埚11同轴设在外壳内，并且漏包坩埚11与外壳之间密封，石墨加热环12固定环绕在漏包坩埚11的外侧壁上，石墨加热环12位于外壳与漏包坩埚11之间，使热量均匀的分散到漏包坩埚11表面上，对漏包坩埚11加热，在石墨加热环12与外壳之间还安装漏包感应线圈13；漏包坩埚11的底部开设漏包流孔14，将内部的金属熔液从漏包流孔14漏出，与下方喷入的磨料粉末接触混合。
利用该装置进行合金磁性磨料的制备时，其制备方法包括以下步骤：
（1）将高温金属液体装入金属熔液漏包1内，并且通过漏包坩埚11底部的漏包流孔14流下；
（2）旋转送粉器C4将磨料粉末持续均匀送到气流管道里面，被气流输送到低压气流喷枪A2中；
（3）低压气流喷枪A2喷出磨料粉末和金属熔液漏包1轴线上流下来的金属液体混合在一起；
（4）高压气流喷枪B3喷出高速气流，高压气流喷枪B3的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末，最后在雾化室5内获得表面粘附磨料颗粒的金属球形粉末。
该方法以及装置制备的磁性磨料具有研制加工效果好、成本低、使用寿命长的特点，对推动磁力光整加工技术的快速发展具有深远的意义。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种制备合金磁性磨料的装置，包括金属熔液漏包（1）、低压气流喷枪A（2）、高压气流喷枪B（3）、旋转送粉器C（4）和雾化室（5）；其特征在于，低压气流喷枪A（2）、高压气流喷枪B（3）均设置在金属熔液漏包（1）的底部下方并且与金属熔液漏包（1）连通，高压气流喷枪B（3）位于低压气流喷枪A（2）的下方，低压气流喷枪A（2）垂直于金属熔液漏包（1）的轴线，与金属熔液漏包（1）落下的金属熔液垂直；高压气流喷枪B（3）的下方设置有雾化室（5）；所述低压气流喷枪A（2）为环形结构，并且均朝向中心轴喷射，低压气流喷枪A（2）通过气流管道连通旋转送粉器C（4），旋转送粉器C（4）内部为密封结构，在旋转送粉器C（4）内连通送入低压氮气的管道，并且管口朝向所述的气流管道；所述高压气流喷枪B（3）倾斜向下并且朝向金属熔液漏包（1）的中心轴线，高压气流喷枪B（3）内通入高速气流。
2.根据权利要求1所述的一种制备合金磁性磨料的装置，其特征在于：所述金属熔液漏包（1）包括外壳、漏包坩埚（11）、石墨加热环（12）、漏包感应线圈（13）和漏包流孔（14），漏包坩埚（11）同轴设在外壳内，并且漏包坩埚（11）与外壳之间密封，石墨加热环（12）固定环绕在漏包坩埚（11）的外侧壁上，在石墨加热环（12）与外壳之间还安装漏包感应线圈（13）；漏包坩埚（11）的底部开设漏包流孔（14）。
3.根据权利要求2所述的一种制备合金磁性磨料的装置，其特征在于：所述旋转送粉器C（4）的顶部设置有送粉电机（7），送粉电机（7）的输出轴竖直伸入到旋转送粉器C（4）内，末端上连接螺旋送料轴（6），螺旋送料轴（6）的另外一端与旋转送粉器C（4）内的输入轴连接，驱动内部的磨料粉末螺旋送出。
4.根据权利要求2所述的一种制备合金磁性磨料的装置，其特征在于：所述高压气流喷枪B（3）内通入的气流为氮气或氩气。
5.根据权利要求4所述的一种制备合金磁性磨料的装置，其特征在于：所述高压气流喷枪B（3）内的气流为超音速气流。
6.一种利用权利要求1-5任一所述的装置制备合金磁性磨料的气雾化工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将高温金属液体装入金属熔液漏包（1）内，并且通过漏包坩埚（11）底部的漏包流孔（14）流下；
（2）旋转送粉器C（4）将磨料粉末持续均匀送到气流管道里面，被气流输送到低压气流喷枪A（2）中；
（3）低压气流喷枪A（2）喷出磨料粉末和金属熔液漏包（1）轴线上流下来的金属液体混合在一起；
高压气流喷枪B（3）喷出高速气流，高压气流喷枪B（3）的气流将中间落下来得混合了磨料粉末的金属液体破碎成球形粉末，最后在雾化室（5）内获得表面粘附磨料颗粒的金属球形粉末。
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