SU1348063A1 - Пневматическое устройство дл получени порошков распылением расплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к получению металлических порошков методом газового распылени  расплавов . Цель изобретени  - повышение выхода товарных фракций порошкоб с улучшенными физико-механическими характеристиками частиц. При работе устройства газ подаетс  во входную камеру 6 пневматического устройства, проходит через сопла 12 и резонатор 13 стержневых свистков 10, где формируетс  пульсирующее со звуковой частотой течение газа. Стру  расплава дробитс  на капли не только за счет центробежных сил и поступательного движени  закрученного газового потока, но и за счет дополнительного воздействи  интенсивных акустических колебаний, которые интенсифицируют процесс дроблени  жидкого расплава и процессы измельчени  микроструктурных составл ющих в процессе кристаллизации частиц. 3 ил. с (Л cpu&.f оо 4 00 о О5 оо

Description

Изобретение относитс  к порошково металлургии, в частности к получению металличес .ких порошков методом газового распылени  расплавов.

Цель и;1обретени  - повышение выхода товарных фракций порошков с улучшенными физико-механическими характеристиками частиц,

На фиг-. 1 представлено устройство продольны разрез, на фиг. 2 - углы наклона каналов подачи газа в центральное кольцевое сопло, на фиг.З - каналы подачи газа, вид сверху.

Пневматическое устройство содержит заливную воронку 1, керамический сливной стакан 2, корпус 3, штуцер 4 подачи газа, кольцевую перегородку 5, входную полость 6, коническое днище 7, стенки 8, каналы 9, газоструйные свистки 10, сопловые вставки 11, кольцевые щели 12, проточки-резонатб ры 13, выходную полость 14, верхний фланец 15, кольцевую верхнюю вставку 16, кольцевую нижнюю вставку 17, каналы 18, распыливающее сопло 19,сопло 20, внутреннюю вставку 21, корпус акустического сопла 22, резонаторы 23 проходные резонаторы 24, центральное отверстие 25, сопловые вставки 26, поверхность 27, фланец 28, прокладку 29, полость 30 активного рас пылени  30.

Пневматическое устройство работает следующим образом.

Из печи жидкий расплав выливаетс  в заливную воронку 1, из которой он сливаетс  в камеру распылени  через отверстие сливного стакана 2. Одновременно }з корпус 3 устройства подаетс  газ под давлением 2-8 Ша через штуце)э 4. Газ заполн ет входную кольцевую полость 6, образованную разделительной перегородкой 5. Далее газ поступает .через каналы 9 отверсти , расположенные в перегородке 5, во внутренние клапаны корпусов газоструйных стержневых свистков 10, проходит через сопловые кольцевые щели 12, образованные отверсти ми сопловых вставок 11 и центральными стержн ми корпусов - свистков, и вдол центральных стержней корпусов свистков 10 истекает в противолежащие кольцевые полости-резонаторы 13 свистков 10.

За счет выбора определенных соотношений между шириной щели 12, рассто ни  сопло - резонатор, ширины и

0

)

глубины резонатора 13 в газовом коль- цедом потоке, истекающем из щели 12, между соплом и резонатором 13- стержневых свистков 10 формируетс  пульсирующее со звуковой частотой течение газа. Частота генерируемых колебаний лежит в диапазоне 6-60 кГц, в зависимости от давлени  и рода газа.

Истекающий из стержневых газоструйных свистков 10 пульсирующий газ заполн ет выходную полость 14 под некоторым давлением так, чтобы обеспечить оптимальный перепад дав5 лени  на выходной ступени устройства , т.е. центральном кольцевом рас- пыливающем сопле 19 и дискретных акустических соплах 20.

Пульсирующий газ из выходной поQ лости 14 коллектора корпуса поступа- -ет с одной стороны в наклонные каналы 18, выполненные в верхней кольцевой центральной вставке 16,закручиваетс  и,проход  через кольцевое распы5 ливающее сопло 19,распыливает жидкую металлическую струю, вытекающую за счет разр жени  за срезом стакана 2. Высокоамплитудные пульсации акустической частоты в завихренном газовом потоке сопла 19 образуютс  и за счет подачи на вход каналов пульсирующего потока газа, и за счет подбора геометрии наклонных каналов. Жидка  пелена расплава дробитс  на капли не только за счет центробежных сил и поступательного движени  закрученного газового потока, но и за счет дополнительного воздействи  интенсивных акустических колебаний, которые интенсифицируют процессы дроблени  жидкого расплава и процессы измельчени  микроструктурных составл ющих при кристаллизации капель.

Часть пульсирующего газового потока из выходной полости 14 поступает в сопловые щели дискретных излучателей акустических сопл 22, тормозима  в противолежащих кольцевых резонаторах 23 и истекает в виде усилившегос  по амплитуде колебаний пульсирующего кольцевого потока в проходную резонирующую камеру 24. Далее через центральное отверстие 25 сверхзвукового сопла пульсирующими сверхзвуковыми стру ми газ истекает в. полость 30 устройства.

Струи сход тс  под оптимальнЕ 1ми углами к оси устройства так, что они пронизывают и обжимают вращающийс 

5

0

5

0

расход щийс  гаэокапельный поток, дополнительно распыл ют крупные капли , генерируемые ими акустические колебани  накладываютс  на имеющеес  акустическое поле, усилива  акустическое воздействие, способствующее измельчению структуры кристаллизирующихс  капель.

Устройство позвол ет получить товарную фракцию размером до 100 мкм в количестве 59%, кроме того, дает возможность изменить среднюю величину размера микрокристаллических составл ющих структуры частиц в диапазоне размеров 40-100 укм. Уменьшение размеров микрокристаллов составл ет 10-27%.

Кроме измельчени  размеров микроструктура частиц перестраиваетс  из дендритной в  чеистую вплоть до субдендритной . Такой вид микроструктуры позвол ет повысить технологическую пластичность частиц и их спекаемость

Устройство позвол ет повысить равномерность распределени  по сечению частиц тугоплавких включений и ин- терметаллидов и снизить пористость частиц.

.

48063

Ф о

10

15

20

25

30

рмула изобретени  Пневматическое устройство дл  получени  порошков распылением распла- вов содержащее корпус с кольцевой перегородкой , раздел ющей его на входную и выходную полости, акустические излучатели, верхнюю и нижнюю центральные вставки, каналы подачи газа, центральное кольцевое распыл ющее сопло, отличающеес  тем, что, с целью повышени  вьпсода фракций порошков с улучшенными физико-механическими характеристиками частиц,акустические излучатели в каналах разделительной кольцевой перегородки выполнены в виде съемных газоструйных стержневых свистков с соплами, каналы подачи газа в центральное распы- ливающее сопло выполнены наклонными к окружности conrta и к оси устройства , а по периферии окружности центрального кольцевого сопла равномерно расположены акустические сопла, причем соотношение суммарных площадей критических сечений сопл газоструйных стержневых свистков к суммарному сечению сопловых щелей излучателей акустических сопл и критических сече-. НИИ сужающихс  каналов подачи газа в центральное кольцевое распыливающее сопло составл ет 0,5-0,15.

16

18

Вид А

Фие.г

18

Фие.З

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Пневматическое устройство для получения порошков распылением расплавов;содержащее корпус с кольцевой перегородкой, разделяющей его на входную и выходную полости, акустические излучатели, верхнюю и нижнюю центральные вставки, каналы подачи газа, центральное кольцевое распыляющее сопло, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода фракций порошков с улучшенными физико-механическими характеристиками частиц,акустические излучатели в каналах разделительной кольцевой перегородки выполнены в виде съемных газоструйных стержневых свистков с соплами, кана-. лы подачи газа в центральное распы ливающее сопло выполнены наклонными к окружности conrta и к оси устройства, а по периферии окружности центрального кольцевого сопла равномерно расположены акустические сопла, причем соотношение суммарных площадей критических сечений сопл гаэоструйУстройство позволяет повысить равномерность распределения по сечению частиц тугоплавких включений и интерметаллидов и снизить пористость частиц.

   ных стержневых свистков к суммарному сечению сопловых щелей излучателей акустических сопл и критических сече· 3Q ний сужающихся каналов подачи газа в центральное кольцевое распиливающее сопло составляет 0,5-0,15.

   Вид А

   Фиг. 3 f