CN207952638U - 一种射频等离子灯炬卡具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种射频等离子灯炬卡具，包括上卡座、下卡座和连接件，所述上卡座和下卡座通过连接件相连，所述上卡座与连接件采用螺纹连接，所述下卡座与连接件采用螺栓连接，所述上卡座顶部中心处设置有绝缘封装管接口，所述上卡座上设置有所述等离子灯炬的主气入口和边气入口，所述下卡座上设置有射频等离子灯炬管壁循环冷却水进出口。本实用新型很好地将高频感应加热装置和射频等离子灯距连接在一起，采用密封设计，实现了金属丝材预热、等离子熔炼工艺阶段短流程、一体化的效果，并提供了射频等离子灯炬石英管水冷壁循环冷却水的进出口通道以及等离子灯炬的主、边气通道，设计巧妙合理，实用性强，便于工业化推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及粉末冶金设备领域，具体涉及一种射频等离子灯炬卡具。
背景技术
随着增材制造(3D打印)、注射成型、热喷涂等技术的蓬勃发展，高质量的球形难熔金属粉末及活泼金属粉末都是这些领域所必须的重要原料，球形难熔及活泼金属粉末生产在整个产品生产流程中关系重大，对于钨、钼、钽、铌等较高熔点的难熔金属，以及钛及钛合金等既活泼且高熔点的金属或合金，很难用常规的熔炼及气雾化方法来获得高质量的球形粉末。
目前，可规模化生产高质量球形难熔及活泼金属粉末的技术主要有等离子旋转电极法(PREP)、感应熔炼惰性气体雾化技术(PIGA、EIGA)、等离子火炬雾化法(PA)、射频等离子球化法(RF)等。
其中感应熔炼气雾化(PIGA、EIGA)与射频等离子球化法(RF)有一定的优势也有各自技术的缺点。感应熔炼气雾化技术是利用了感应加热的原理，通过高频感应磁场，在金属熔炼料材中产生“感应涡流”，金属在涡流的作用下产生热效应，继而加热直至熔化，熔化液流或液滴通过气雾化喷嘴雾化为更为细小的液滴。射频等离子球化技术是利用射频磁场产生的高温等离子体来加热直至熔化材料。
针对惰性气体雾化技术(PIGA)，由于一些稀有金属在高温熔炼过程中呈现极度的活性，所以熔炼过程大都在真空或惰性气氛下，并采用水冷坩埚的感应熔炼方式，或采用金属棒料及丝材的直接感应熔化(EIGA)；目前采用感应熔化方式制粉的大都如钛及钛合金、镍基合金等熔点相对不高的金属，对于更高熔点的钨、钼、钽、铌基金属及合金就无法进行熔化及制粉了。另外使用感应熔化气雾化技术熔炼金属棒材或丝材的过程中会出现电极未完全熔化而掉入导流管中，造成阻塞，因而保持液流的连续稳定是EIGA的一个技术难点。另外，感应熔炼后的液滴立即脱离高温区进行雾化，因而一般熔化后的金属液滴的过热度较低，在气雾化冷凝的过程中没有足够的温度和时间保证液滴在表面张力作用下收缩成球，因此粉末的球形度不好，还会产生空心球。
射频等离子球化法(RF)，通常采用射频等离子炬对原料进行加热，有其它方法无法比拟的等离子体温度高、无电极污染等优点；通常以金属粉末为原料，经过等离子高温熔化后，液滴再表面张力作用下收缩成球，并随后凝固，可以得到球形度很好的球形粉末。缺点是粉末原料纯度、粒度受原料本身限制，且粉末通过等离子高温区的时间很短，粉末产量及球化率较低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种射频等离子灯炬卡具，将高频感应加热装置和射频等离子灯距连接在一起，采用密封设计，并提供射频等离子灯炬石英管水冷壁循环冷却水的进出口通道以及等离子灯炬的主、边气通道，具体通过以下技术方案来实现：
一种射频等离子灯炬卡具，所述射频等离子灯炬卡具上端通过封装结构A与绝缘封装管相连，下端通过封装结构B与等离子灯炬相连，所述射频等离子灯炬卡具包括上卡座、下卡座和连接件，所述上卡座和下卡座通过连接件相连，所述上卡座与连接件采用螺纹连接，所述下卡座与连接件采用螺栓连接，所述上卡座顶部中心处设置有绝缘封装管接口，通过所述封装结构A与绝缘封装管相连，所述上卡座沿圆周壁上设置有所述等离子灯炬的主气入口和边气入口，所述下卡座沿圆周壁上设置有射频等离子灯炬石英管水冷壁循环冷却水进出口；
进一步地，所述上卡座、下卡座和连接件的材质为不锈钢；
进一步地，所述主气入口的数量为2个，沿所述上卡座圆周对称布置，采用直线进气或切线进气；
进一步地，所述边气入口的数量为2～4个，沿所述上卡座圆周均匀分布，切线进气；
进一步地，所述绝缘封装管接口与封装结构A采用螺纹连接；
进一步地，所述下卡座的下端与封装结构B采用螺纹连接；
进一步地，所述主气和边气采用氦气或氩气，主气流量为10～100L/min，边气流量为20～300L/min，所述氦气或氩气纯度不低于99.995％；
进一步地，所述射频等离子灯炬卡具的耐正压大于1MPa，内腔真空度可达10-4Pa。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型提供一种射频等离子灯炬卡具，很好地将高频感应加热装置和射频等离子灯距连接在一起，采用密封设计，实现了金属丝材预热、等离子熔炼工艺阶段短流程、一体化的效果，并提供了射频等离子灯炬石英管水冷壁循环冷却水的进出口通道以及等离子灯炬的主、边气通道，设计巧妙合理，实用性强，便于工业化推广应用。
附图说明
图1一种感应加热与射频等离子联合雾化喷嘴的一体化装置结构图。
图2一种射频等离子灯炬卡具的上卡座结构示意图。
图3一种射频等离子灯炬卡具的连接件结构示意图。
图4一种射频等离子灯炬卡具的下卡座结构示意图。
图5一种射频等离子灯炬卡具的剖面图。
其中，1.上卡座、2.下卡座、3.连接件、4.绝缘封装管接口、5.主气入口、6.边气入口、7.循环冷却水进出口、8.封装结构A、9.绝缘封装管、10.封装结构B、11.等离子灯炬。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1～5所示，一种射频等离子灯炬卡具，所述射频等离子灯炬卡具上端通过封装结构A8与绝缘封装管9相连，下端通过封装结构B10与等离子灯炬11相连，所述射频等离子灯炬卡具包括上卡座1、下卡座2和连接件3，材质为不锈钢，所述射频等离子灯炬卡具的耐正压为1.5MPa，内腔真空度可达10-4Pa，所述上卡座1和下卡座2通过连接件3相连，所述上卡座1与连接件3采用螺纹连接，所述下卡座2与连接件3采用螺栓连接，所述上卡座1顶部中心处设置有绝缘封装管接口4，通过所述封装结构A8与绝缘封装管9相连，所述绝缘封装管接口4与所述封装结构A8采用螺纹连接，沿所述上卡座1圆周上均布设置有等离子灯炬11的2个主气入口5和2个边气入口6，两个主气入口5相互呈180°布置，采用直线进气，所述2个边气6入口相互呈180°布置，采用切线进气，所述的主气和边气采用氦气，主气流量为20～40L/min，边气流量为20～100L/min，所述氦气纯度不低于99.995％，所述下卡座2的圆周上设置有射频等离子灯炬管壁循环冷却水进出口7，所述下卡座2的下端与封装结构B10采用螺纹连接。
实施例2
如图1～5所示，一种射频等离子灯炬卡具，所述射频等离子灯炬卡具上端通过封装结构A8与绝缘封装管9相连，下端通过封装结构B10与等离子灯炬11相连，所述射频等离子灯炬卡具包括上卡座1、下卡座2和连接件3，材质为不锈钢，所述射频等离子灯炬卡具的耐正压为2MPa，内腔真空度可达10-4Pa，所述上卡座1和下卡座2通过连接件3相连，所述上卡座1与连接件3采用螺纹连接，所述下卡座2与连接件3采用螺栓连接，所述上卡座1顶部中心处设置有绝缘封装管接口4，通过所述封装结构A8与绝缘封装管9相连，所述绝缘封装管接口4与所述封装结构A8采用螺纹连接，沿所述上卡座1圆周上均布设置有等离子灯炬11的2个主气入口5和3个边气入口6，所述2个主气入口5相互间呈180°布置，采用切线进气，所述3个边气6入口相互间呈120°布置，采用切线进气，所述的主气和边气采用氩气，主气流量为10～80L/min，边气流量为50～200L/min，所述氩气纯度不低于99.995％，所述下卡座2的圆周上设置有射频等离子灯炬管壁循环冷却水进出口7，所述下卡座2的下端与封装结构B10采用螺纹连接。
实施例3
如图1～5所示，一种射频等离子灯炬卡具，所述射频等离子灯炬卡具上端通过封装结构A8与绝缘封装管9相连，下端通过封装结构B10与等离子灯炬11相连，所述射频等离子灯炬卡具包括上卡座1、下卡座2和连接件3，材质为不锈钢，所述射频等离子灯炬卡具的耐正压为1.2MPa，内腔真空度可达10-4Pa，所述上卡座1和下卡座2通过连接件3相连，所述上卡座1与连接件3采用螺纹连接，所述下卡座2与连接件3采用螺栓连接，所述上卡座1顶部中心处设置有绝缘封装管接口4，通过所述封装结构A8与绝缘封装管9相连，所述绝缘封装管接口4与所述封装结构A8采用螺纹连接，沿所述上卡座1圆周上均布设置有等离子灯炬11的2个主气入口5和4个边气入口6，所述2个主气入口5相互呈180°布置，采用直线进气，所述4个边气6入口相互呈90°布置，采用切线进气，所述的主气和边气采用氦气，主气流量为40～100L/min，边气流量为100～300L/min，所述氦气纯度不低于99.995％，所述下卡座2的圆周上设置有射频等离子灯炬管壁循环冷却水进出口7，所述下卡座2的下端与封装结构B10采用螺纹连接。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种射频等离子灯炬卡具，所述射频等离子灯炬卡具上端通过封装结构A(8)与绝缘封装管(9)相连，下端通过封装结构B(10)与等离子灯炬(11)相连，其特征在于：所述射频等离子灯炬卡具包括上卡座(1)、下卡座(2)和连接件(3)，所述上卡座(1)和下卡座(2)通过连接件(3)相连，所述上卡座(1)与连接件(3)采用螺纹连接，所述下卡座(2)与连接件(3)采用螺栓连接，所述上卡座(1)顶部中心处设置有绝缘封装管接口(4)，通过所述封装结构A(8)与绝缘封装管(9)相连，所述上卡座(1)上设置有所述等离子灯炬(11)的主气入口(5)和边气入口(6)，所述下卡座(2)上设置有射频等离子灯炬管壁循环冷却水进出口(7)。
2.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述上卡座(1)、下卡座(2)和连接件(3)的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述主气入口(5)的数量为2个，沿所述上卡座(1)圆周对称布置，采用直线进气或切线进气。
4.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述边气入口(6)的数量为2～4个，沿所述上卡座(1)圆周均匀分布，切线进气。
5.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述绝缘封装管接口(4)与封装结构A(8)采用螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述下卡座(2)的下端与封装结构B(10)采用螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述的主气和边气采用氦气或氩气，主气流量为10～100L/min，边气流量为20～300L/min，所述氦气或氩气纯度不低于99.995％。
8.根据权利要求1所述的射频等离子灯炬卡具，其特征在于：所述射频等离子灯炬卡具的耐正压大于1MPa，内腔真空度可达10-4Pa。
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