專利名稱：噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬材料的制造設備，具體涉及一種在以噴射成形方法生產(chǎn)金屬材料的設備中使用的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)。
背景技術：
噴射成形工藝由于其快速凝固特點，在高合金含量的金屬材料制備方面具有極大的技術優(yōu)勢。惰性霧化氣體是噴射成形生產(chǎn)的主要消耗之一，用于將金屬熔體破碎并帶動其快速飛行，在此過程中快速凝固。噴射成形屬于半固態(tài)成形，其半固態(tài)凝固區(qū)間位于一個較小的范圍內(nèi)，對工藝參數(shù)較為敏感，其中，霧化氣體是關鍵工藝參數(shù)之一，不僅霧化氣體的壓力、流量對金屬熔體霧化和凝固具有較大影響，氣體溫度也會使金屬物質(zhì)的半固態(tài)沉積條件發(fā)生改變，氣體溫度與環(huán)境溫度基本一致，因此，不同季節(jié)環(huán)境溫度會影響沉積工藝穩(wěn)定性。對于噴射成形工業(yè)化生產(chǎn)而言，需要保證穩(wěn)定的氣體供應，降低用氣成本，便于實現(xiàn)自動控制，并滿足噴射成形設備不同用氣部位的工藝要求。因此，霧化氣體供給系統(tǒng)是噴射成形生產(chǎn)裝置的重要組成部分，需要為噴射成形生產(chǎn)提供連續(xù)穩(wěn)定、溫度相對恒定、可控的霧化氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，使其能實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定、壓力在線可調(diào)、可自動控制、溫度相對恒定的霧化氣體以及冷卻保護氣體的供給。本發(fā)明的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)包括有作為氣源的液氮罐，液氮罐的出口依次連接有氣化器、減壓穩(wěn)壓閥、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路與各用氣裝置連接；所述各分支氣路經(jīng)過一個溫度控制裝置；部分所述分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥。所述溫度控制裝置包括有一個水箱，所述分支氣路從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置，水箱上設置有由排水電控閥門控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門控制的冷水淋浴裝置，水箱內(nèi)還分布有水溫傳感器。所述水箱外壁上包覆有保溫材料層。所述各分支氣路中設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監(jiān)測氣體流量、壓力及溫度參數(shù)。本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在1、采用液氮罐集中供氣方式提供充足的氣源，保證了正常生產(chǎn)，同時對于大規(guī)模、批量化生產(chǎn)，可以實現(xiàn)多條噴射成形生產(chǎn)線的集中供氣；2、在供氣系統(tǒng)中設置了緩沖氣罐，提高了氣體壓力的穩(wěn)定性；3、氣體溫度控制裝置可獲得溫度相對恒定的霧化氣體，消除了霧化氣體溫度對金屬霧化、快速凝固效果的影響，保證了工藝參數(shù)的一致性和工藝過程的穩(wěn)定性；4、根據(jù)工藝流程及不同部位的用氣要求，分設可獨立控制的氣路，對于關鍵的金屬霧化氣體，可進行在線調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的自動化程度，滿足了噴射成形工業(yè)化生產(chǎn)需要。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式如圖所示，該噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)包括有作為氣源的液氮罐1，液氮罐的出口依次連接有氣化器2、減壓穩(wěn)壓閥3、緩沖氣罐4，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路5與各用氣裝置連接；各分支氣路經(jīng)過一個溫度控制裝置6 ;部分分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥7。各分支氣路上設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監(jiān)測氣體流量、壓力及溫度參數(shù)。本發(fā)明實施例的系統(tǒng)工作過程中，液氮罐I中的液態(tài)氮經(jīng)過氣化器2氣化成為氮氣，氮氣溫度為環(huán)境溫度，其最大壓力為2. 5MPa，所述液氮罐I體積容量為30立方米。經(jīng)過減壓穩(wěn)壓閥3減壓為I. 6MPa進入緩沖氣罐4，緩沖氣罐4的體積容量為I立方米。從液氮罐I到緩沖氣罐4的氣路管道通徑為125_。以雙噴嘴噴射成形錠坯生產(chǎn)設備為例，從緩沖氣罐4出來的氣路分為6條分氣路， 分別為內(nèi)噴嘴二級霧化氣路A、外噴嘴二級霧化氣路B、內(nèi)噴嘴一級霧化氣路C、外噴嘴一級霧化氣路D、冷卻氣路E、保護氣路F。氣路C、D、E、F的用氣壓力范圍為O. 1-0. 4Mpa，從1.6MPa直接減壓為O. 1-0. 4Mpa， 壓差過大，會給減壓閥帶來很大負荷，本發(fā)明采用兩級減壓，首先由一級減壓閥從I. 6MPa 減壓為O. 6Mpa，然后由二級減壓閥從O. 6MPa減壓為O. 1-0. 4Mpa范圍的壓力值，以壓力表顯示值為減壓閥調(diào)整依據(jù)。本發(fā)明的兩級減壓方法可保證壓力穩(wěn)定、防止管路振動、提高減壓閥工作壽命。內(nèi)噴嘴二級霧化氣路A和外噴嘴二級霧化氣路B為金屬霧化提供工作氣體，是最重要的兩條氣路，不僅要求壓力穩(wěn)定，還需要具有根據(jù)生產(chǎn)工藝進行在線自動調(diào)節(jié)的能力。 本發(fā)明采用電控減壓閥7，可以對壓力進行在線調(diào)節(jié)，使實際壓力控制為從中央控制室或儀表設定的壓力值。各分支氣路的管道通徑為40mm，其開啟分別由電磁先導式氣動球閥進行獨立控制，并由控制程序自動控制。本發(fā)明實施例中，溫度控制裝置6包括有一個水箱61，分支氣路5從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置62，水箱上設置有由排水電控閥門63控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門64控制的冷水淋浴裝置65，水箱內(nèi)還分布有水溫傳感器。 水箱外壁上包覆有保溫材料層66。溫度控制裝置6中水溫控制采用電加熱和冷水降溫組合控制，以氣體溫度控制目標值20度為例說明水溫控制方式在環(huán)境溫度超過20度時，水箱水溫主要通過冷卻水降溫，通過檢測水溫控制冷水電控閥門64、排水電控閥門63的開啟或關閉；在環(huán)境溫度低于20度時，水箱水溫主要通過電加熱升溫，電加熱裝置62功率采用可控硅調(diào)節(jié)，為減小電加熱溫度調(diào)節(jié)滯后的問題，輔以冷水電控閥門64、排水電控閥門63控制。通過冷水淋浴裝置進水，可提高各部分水溫一致性。
權利要求
1.一種噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，其特征是它包括有作為氣源的液氮罐 (O,液氮罐的出口依次連接有氣化器(2 )、減壓穩(wěn)壓閥(3 )、緩沖氣罐(4 )，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路(5)與各用氣裝置連接；各分支氣路經(jīng)過一個溫度控制裝置(6);部分分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。
2.根據(jù)權利要求I所述的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，其特征是位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥(7 )。
3.根據(jù)權利要求I所述的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，其特征是各分支氣路上設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監(jiān)測氣體流量、壓力及溫度參數(shù)。
4.根據(jù)權利要求I一 3之一所述的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，其特征是溫度控制裝置(6)包括有一個水箱(61)，分支氣路(5)從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置(62)，水箱上設置有由排水電控閥門(63)控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門(64)控制的冷水淋浴裝置(65)，水箱內(nèi)還分布有水溫傳感器。
5.根據(jù)權利要求6所述的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)，其特征是水箱外壁上包覆有保溫材料層(66)。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬材料的制造設備，具體涉及一種在以噴射成形方法生產(chǎn)金屬材料的設備中使用的噴射成形生產(chǎn)的霧化氣體供給系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括有作為氣源的液氮罐，液氮罐的出口依次連接有氣化器、減壓穩(wěn)壓閥、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路與各用氣裝置連接；所述各分支氣路經(jīng)過一個溫度控制裝置；部分所述分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。本發(fā)明對于大規(guī)模、批量化生產(chǎn)，可以實現(xiàn)多條噴射成形生產(chǎn)線的集中供氣；提高了氣體壓力的穩(wěn)定性；保證了工藝參數(shù)的一致性和工藝過程的穩(wěn)定性；對于關鍵的金屬霧化氣體，可進行在線調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的自動化程度，滿足了噴射成形工業(yè)化生產(chǎn)需要。
文檔編號B22F3/115GK102581277SQ20121003822
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權日2012年2月21日
發(fā)明者張捷, 張豪 申請人:江蘇豪然噴射成形合金有限公司