[发明专利]加工物品的方法和物品的高压处理方法有效

专利信息
申请号: 201880069295.4 申请日: 2018-02-05
公开(公告)号: CN111670113B 公开(公告)日: 2022-04-26
发明(设计)人: 佩尔·布尔斯特姆;罗杰·图恩霍尔姆 申请(专利权)人: 昆特斯技术公司
主分类号: B30B11/00 分类号: B30B11/00;B22F3/15
代理公司: 北京安信方达知识产权代理有限公司 11262 代理人: 李慧慧;杨明钊
地址: 瑞典韦*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 加工 物品 方法 高压 处理
【说明书】:

提供了一种用于在压制装置中加工至少一个物品的方法。该方法包括以下步骤:通过炉室中的至少一个加热元件升高装载隔室中的温度;在选定的时间段ti内将升高的温度维持在预设的温度水平Ti;以及在升高温度和维持升高的温度的步骤期间,通过至少一个流动发生器使压力介质在压力容器内循环。

技术领域

发明总体上涉及压力处理(pressure treatment)的领域。具体而言,本发明涉及一种在物品和/或产品的处理过程中通过热压(例如,举例来说热等静压(HIP))升高并维持温度的方法。

背景

热等静压(HIP)是有越来越广泛用途的技术。HIP可以例如用于减少或者甚至消除铸件(例如,涡轮叶片)中的孔隙,以便显著提升它们的使用寿命和强度(例如,它们的疲劳强度)。此外,HIP还可用于通过压缩粉末来制造产品,其中粉末装在片状金属胶囊中,从而赋予产品所期望的形状。HIP对于提供期望或要求完全或基本上完全致密并且具有无孔或基本上无孔的外表面等的产品特别重要。

要通过HIP进行压力处理的物品可以被定位在隔热压力容器的装载隔室或装载腔中。处理周期可以包括装载物品、处理物品和卸载物品。若干物品可以被同时处理。处理周期可以被分成若干部分或阶段,如压制阶段、加热阶段以及冷却阶段。在将物品装载到压力容器中之后,然后可以将其进行密封,随后将压力介质(例如,包括诸如含氩气体的惰性气体)引入到压力容器及其装载隔室中。然后,使压力介质的压力和温度升高,使得物品在选定的时间段期间经受升高的压力和升高的温度。借助于布置在压力容器的炉室内的加热元件或炉(furnace)提供压力介质的温度升高,这又可以引起物品的温度升高。压力、温度和处理时间可能依赖于例如所处理的物品的所期望的或所需要的材料属性、特定的应用领域以及所处理的物品的所需要的品质。HIP中的压力可以例如在200巴至5000巴的范围内,例如从800巴至2000巴的范围内。HIP中的温度可以例如在300℃至3000℃的范围内,例如从500℃至2000℃的范围内。

从现有技术中已知利用自然对流进行热气体再循环的高压釜,由此由于存在或需要的温差(在外壁上加热或冷却)而导致的高压釜中的压力分布可以被利用。根据热力学定律,在高压釜中,较冷的流体下沉,而较热的流体上升。在加热过程中,炉室中的加热元件或炉启动压力介质的流动,其中该流动可依赖于加热元件或炉的布置。

应当理解,压力容器中温度升高和维持所升高的温度的特性会影响所处理物品的冶金性能。例如,不均匀的加热可能导致物品或产品中的内应力、对布置在装载隔室中的不同位置的物品或产品的不均匀处理、难以控制加热等。因此,通常希望能够提供均匀的加热,并且如果可能的话,也能够控制加热和/或加热速率。例如,可能需要或期望升高并维持压力介质(以及由此物品)的温度,而不会在装载隔室内引起大的温度变化。然而,应该注意的是,如前所述的现有技术的装置和方法在运行期间可能会遭受压力容器中的相对较大的温差。由于成本和/或效率的原因,在开发更大的压制装置以用于处理更大和/或更多的物品和/或产品的能力时,这是一个特别关注的问题,因为在相对较大的压制装置中使用的现有技术可能导致在压制装置的运行过程中在装载隔室中出现更大和/或更频繁的温差。

因此,希望改善物品和/或产品处理中并且特别是在用于热等静压的压制装置中的加热阶段,从而可以实现(基本上)均匀的加热。

概述

鉴于以上所述,本发明的一个关注点是提供一种用于在压制装置中加工至少一个物品(例如通过HIP)的方法,其中在处理周期的加热和/或保持阶段期间在压制装置的装载隔室中可以获得(基本上)均匀的加热。

为了解决这些关注点和其他关注点中的至少一个,提供了一种根据独立权利要求的方法。优选实施例由从属权利要求限定。

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