[发明专利]真空等离子粉末冶金烧结工艺

说明书

技术领域

本发明属粉末冶金烧结技术领域，具体涉及一种真空等离子粉末冶金烧结工艺。

背景技术

在粉末冶金烧结过程中，许多物料的烧结温度都需要达到2000度以上，例如钨合金烧结等，现有进行粉末烧结的设备与工艺都存在加热时间长，热效率低的致命缺陷，制约了粉末冶金烧结的发展，因此有必要进行改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种真空等离子粉末冶金烧结工艺，将粉末素坯放入石墨框架导热体的腔体内，使用高温等离子枪将金属加热为熔融金属液，利用熔融金属液和石墨框架导热体将高温等离子枪的火焰温度均匀扩散到腔体内平稳地对粉末素坯进行加热烧结。

本发明采用的技术方案：真空等离子粉末冶金烧结工艺，将粉末素坯放入置于真空炉内的石墨框架导热体的腔体内，使用高温等离子枪将置于石墨框架导热体上的金属加热为熔融金属液，利用熔融金属液和石墨框架导热体将高温等离子枪的火焰温度均匀扩散到腔体内平稳地对粉末素坯进行加热烧结。

进一步地，所述石墨框架导热体外壁面设有耐热保温层。

进一步地，所述石墨框架导热体上端面制有容纳熔融金属液的槽口，所述腔体一侧设有方便装卸物料的密封门。

进一步地，所述粉末素坯和腔体接触部位设有防止粉末素坯被碳污染的阻隔层。

本发明与现有技术相比的优点：

1、直接使用高温等离子枪作为间接加热粉末素坯的热源；

2、利用熔融金属液和石墨框架导热体实现了高温等离子枪火焰温度的均匀扩散和整体平稳加热；

3、整体设计简便易行，还可以加入耐热保温材料提高热效率。

附图说明

图1为本发明结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图1描述本发明的一种实施例。

真空等离子粉末冶金烧结工艺，将粉末素坯5放入置于真空炉内的石墨框架导热体3的腔体4内，使用高温等离子枪1将置于石墨框架导热体3上的金属加热为熔融金属液2，利用熔融金属液2和石墨框架导热体3将高温等离子枪1的火焰温度均匀扩散到腔体4内平稳地对粉末素坯5进行加热烧结。

工作原理：高温等离子枪1发生的等离子火焰直接作用于熔融金属液2上，使熔融金属液2在熔点与气化温度之间，理论上可以达到3000度以上。热量通过熔融金属液2再传导给石墨框架导热体3，石墨框架导热体3的腔体4内放置被加热物料，同时在石墨框架导热体3的腔体4一侧设有方便装卸物料的密封门，整个石墨框架导热体3放置在一个耐高温保温层6中，减少热损失，同时，需将整套装置放入真空炉内。

本发明利用高温等离子枪1的高温特性，使用熔融金属液2和石墨框架导热体3作为热导体，加热腔体4内的粉末素坯5，理论上可以达到石墨承载极限温度，整个工艺简便易行，对于石墨体的要求也比较低。由于高温等离子枪1的火焰温度极高，直接作用于石墨体会使石墨快速挥发，本发明使用熔融金属液2作为直接承受等离子火焰的介质，并将热量进一步传递给石墨和被加热物料，即粉末素坯5。

本发明设计简便易行，还可以在石墨周围加入耐热保温层6，从而大大提高热效率；同时，由于被加热物料可能会与石墨发生反应，需要根据物料特性考虑加入阻隔反应、防止石墨污染的阻隔层8。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。