Устройство для горячего изостатического прессования жидкостью Советский патент 1987 года по МПК B22F3/04 B30B12/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к оборудованию для горячего изостатического прессования порошковых и пористых изделий и материалов.

Цель изобретения - увеличение производительности устройства.

На чертеже изображено устройство.

Устройство содержит корпус 1, снабженный верхней 2 и нижней 3 пробками с герметичными уплотнениями, образующими камеру высокого давления, нагреватель 4, теплоизоляцию 5. На верхней пробке коак- сиально и герметично установлены сильфо- ны 6 и 7, которые разделяют рабочее пространство камеры высокого давления на внутреннюю 8, промежуточную 9 и внешнюю 10 полости. В нижней пробке дополнительно встроен гидромультипликатор 11 и имеются каналы для подачи рабочей среды во внешнюю полость 12.

Внутренняя полость заполнена расплавом соли или стекла, снабжена крышкой 13 и предназначена для размеш,ения и обжатия заготовок, промежуточная полость заполнена легкоплавким металлом, например натрием, калием, свинцом или другими, и предназначена для размеш,ения нагревателя и теплоизоляции, а внешняя полость заполнена минеральным или синтетическим маслом, температура кипения которых выше температуры плавления металла, и соединена с источником давления.

Устройство работает следующим образом.

Заполняют внешнюю полость 10 маслом, затем промежуточную полость 9 - жидким металлом и включают нагреватель 4, после чего постепенно повышая температуру, расплавляют рабочую среду во внутренней полости 8, которая предварительно заполнена шихтой соответствующего типа: соли или стекла, причем все подготовительные операции осуществляют при атмосферном давлении. Затем поднимают температуру до рабочей, увеличивая мощность нагревателя. В расплав загружают заготовку или изделие, закрывают крышку 13 и нагнетают жидкость во внешнюю полость 10, поднимая давление до заданной величины. Сильфон 7 передает давление жидкому металлу в промежуточной полости 9, а сильфон 6 через расплав в полости 8 - рабочее давление на изделие, осуществляя горячее изостатическое прессование.

Расплав, обладая высокими значениями теплопроводности, обеспечивает равномерное распределение температуры по изделию, теплоизоляция 5 обеспечивает необходимое

снижение температуры в промежуточной полости 9, слой масла осуществляет дополнительную теплоизоляцию, так как имеет низ- кие значения коэффициента теплопроводности.

В рабочем цикле отсутствуют операции

заполнения, разогрева, расхолаживания и выпуска рабочей среды, что позволяет по сравнению с известным устройством существенно снизить время цикла. Используя высокотемпературные трубчатые электронагреватели 4 и мультипликатор, поднимают температуру до 1800-2000°С и давление до 600 МПа. Устройство обладает повышенной надежностью, так как уплотнительные узлы работают при повыщенной температуре в масляной среде, а применение трубчатых электронагревателей упрощает и делает более надежной конструкцию токовводов. Наконец устройство не требует специального оборудования для разогрева и нагнетания в каждом цикле жидкого металла.

Таким образом, устройство позволяет повысить производительность, так как количество операций в цикле горячего изостатического прессования уменьшено, повысить надежность, т. к. уплотнительные элементы

работают в менее жестких условиях, улучшить рабочие характеристики, так как сокращается количество операций в цикле, а рабочие параметры могут быть доведены до 2000°С и 600 МПа. Кроме того, достигается экономия электроэнергии в цикле, так как

отсутствуют энергоемкие операции разогрева и расхолаживания.

Формула изобретения

Устройство для горячего изостатического

прессования жидкостью, включающее камеру высокого давления, выполненную в виде корпуса с нагревателем и теплоизоляцией, отли- тем, что, с целью увеличения производительности устройства, оно снабжено герметичными сильфонами, коаксиально один в другом установленными в камере с образованием внутренней полости, промежуточной - между сильфонами и внешней полости - между внешним сильфоном и стенкой камеры высокого давления, внутренняя

полость заполнена расплавом, неокисляющимся при рабочей температуре на воздухе, промежуточная полость заполнена легкоплавким металлом, внешняя - жидкостью с температурой кипения, превышающей температуру плавления легкоплавкого металла, а нагреватель и теплоизоляция размешены в промежуточной полости.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изостатического горячего прессования порошка. Целью изобретения является повышение производительности устройства. Устройство содержит камеру высокого давления, выполненную в виде корпуса, нагревателя и теплоизоляции. Она снабжена коаксиально установленными друг в друге сильфонами. Сильфоны образуют три полости: внутреннюю, промежуточную и внешнюю. Во внутренней полости размещено прессуемое изделие в среде расплава, не окисляющегося при рабочей температуре, в промежуточной - нагреватель и теплоизоляция в .среде легкоплавкого металла, а во внещней - жидкость, температура кипения которой выше температуры плавления легкоплавкого металла. Во время прессования давление от источника давления передается через жидкость во внешней полости на сильфон, от сильфона - на жидкий металл промежуточной полости, а от него через внутренний сильфон - на расплавленную жидкость и на изделие. Устройство позволяет исключить операции расхолаживания и слива рабочей среды, ускорить время давления И увеличить производительность. 1 ил. (Л o оо 05 00 (