本發明屬于粉末冶金技術領域，具體涉及一種金屬粉末脫氣方法及其裝置，在粉末固結前有效脫去粉末顆粒間隙和表面吸附的氣體，顯著提升粉末固結后制件的性能。

背景技術：

在不同的粉末制備和處理工藝下，金屬粉末顆粒間和粉末表面殘留一定含量的氣體。這些氣體一般為n2、o2、h2o、h2、ar、he等。若在粉末固結前沒有除去這些氣體，活性較高的氣體n2、o2、h2o、h2等會在熱固結過程中與粉末顆粒表面發生化學作用，在固結完成后的合金中形成較嚴重的原始顆粒邊界（priorparticleboundry,ppb)，惰性氣體如ar、he等會殘留在合金內形成孔洞，這種孔洞在隨后的熱處理中可能還會受氣體膨脹而尺寸變大。ppb和孔洞都對合金性能帶來不利影響。

比較普遍的粉末脫氣方法是熱靜態脫氣。這種方法是將粉末裝入包套，震實以后，在一定的溫度下通過脫氣孔對包套抽真空。這種方法對大量粉末除氣往往是無效的，這是因為對大量的粉末脫氣時，通過粉末之間空隙的氣體分子傳導是有限的。

技術實現要素：

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種高效的金屬粉末脫氣方法及其裝置，具有脫氣充分，設備簡單和成本低的特點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種金屬粉末脫氣方法，包括以下步驟：

1)關閉入粉真空閥，打開出粉真空閥，開啟真空泵和發熱體，對密閉箱體和出粉真空閥連接的包套進行脫氣，溫度<600℃；

2）當密閉箱體真空度小于0.01pa時，通過控制桿調整鋪粉板傾角為8~15°，開啟振動器，振動頻率為50~100hz；

3）打開入粉真空閥，開始下粉，下粉速率<80kg/h；

4）下粉過程中，若真空度大于0.01pa，減小下粉速率；

5）若粉末有偏聚現象，可減小鋪粉板的傾角2~4°，但不小于8°；提高振動頻率5~20hz，但不超過100hz，使粉末平鋪。

所述的鋪粉板上設有柱狀突起，突起高度小于1mm。

用于金屬粉末脫氣方法的脫氣裝置，包括有密閉箱體和鋪粉板，密閉箱體左、右兩側相對的箱壁上自上而下均設有數個鋪粉板；鋪粉板的一端與箱壁相連，另一端向下傾斜成一定角度后通過滑撐與控制桿相連，兩側箱壁上的鋪粉板傾斜后形成粉末流動的z字形折線路徑；控制桿上端與復合裝置中的高度調節裝置、振動器相連；密閉箱體與真空泵相連；密閉箱體頂部與料箱相連通；料箱下部設有入粉真空閥；密閉箱體底部設有出粉真空閥。

所述的鋪粉板水平傾角為8~15°。

所述的振動器的振動頻率為50~100hz。

所述的鋪粉板與箱壁通過鉸鏈連接。

本發明的有益效果是：

本發明使粉末在一定溫度的真空環境中通過一系列動態鋪粉板，大幅增加粉末與真空環境接觸的機會，充分脫氣。

1）在密閉箱體內放置通過一系列傾斜的鋪粉板通過鉸鏈與箱體側壁相連，并通過滑撐與控制桿相連，形成粉末流動的折線狀路徑，在有限空間內極大程度的增加了粉末顆粒與真空環境的接觸機會，在一定溫度下可有效脫去粉末顆粒間隙和表面吸附的氣體，大幅提升粉末固結部件的性能。

2）振動器和高度調節的復合裝置與控制桿相連，向鋪粉板傳遞振動并可以通過調整控制桿高度來調節鋪粉板傾角。通過調節振動頻率和鋪粉板傾角可以使粉末在鋪粉板上均勻平鋪，并控制下粉速率。通過一個控制桿即可控制下粉速率和粉末的平鋪程度，設備簡單，成本低。

3）鋪粉板上分布的柱狀突起有利于粉末均勻鋪展。

附圖說明

圖1脫氣裝置整體示意圖。

圖2為本發明帶有柱狀突起的鋪粉板示意圖。

圖3為本發明鋪粉板上粉末的流動路徑示意圖。

1.儲粉罐，2.真空閥，3.復合裝置，4.發熱體，5.鋪粉板，6.鉸鏈，7.滑撐，8.真空閥,9.真空泵，10.控制桿。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

具體實施方式參見圖1。

實施例1

1）將儲粉罐1置于脫氣設備箱體上，與真空閥2相連接；2）關閉入粉真空閥2，打開出粉真空閥8，開啟真空泵9和發熱體4，對密閉箱體和出粉真空閥8連接的包套進行脫氣，溫度580℃；3）當箱體真空度小于0.01pa時，通過控制桿調整鋪粉板與水平面夾角為15°，開啟振動器3，振動頻率為100hz；4）打開入粉真空閥2，開始下粉，下粉速率<80kg/h；5）下粉過程中，若真空度大于0.01pa，減小下粉速率；6）若粉末有偏聚現象，可減小鋪粉板傾角，并提高振動頻率，使粉末平鋪。

實施例2

1）將鈦合金儲粉罐1置于脫氣設備箱體上，與真空閥2相連接；2）關閉入粉真空閥2，打開出粉真空閥8，開啟真空泵9和發熱體4，對密閉箱體和出粉真空閥8連接的包套進行脫氣，溫度為550℃；3）箱體真空度小于0.01pa時，通過控制桿調整鋪粉板與水平面夾角為12°，開啟振動器，振動頻率為80hz；4)打開入粉真空閥2，開始下粉，下粉速率30kg/h；5)下粉過程中，若真空度大于0.01pa，減小下粉速率；6)若粉末有偏聚現象，可減小鋪粉板傾角，并提高振動頻率，使粉末平鋪。

實施例3

1）將高溫合金儲粉罐1置于脫氣設備箱體上，與真空閥2相連接；2）關閉入粉真空閥2，打開出粉真空閥8，開啟真空泵9和發熱體4，對密閉箱體和出粉真空閥8連接的包套進行脫氣，溫度為400℃；3）箱體真空度小于0.01pa時，通過控制桿調整鋪粉板與水平面夾角為8°，開啟振動器，振動頻率為50hz；4)打開入粉真空閥2，開始下粉，下粉速率60kg/h；5)下粉過程中，若真空度大于0.01pa，減小下粉速率；6)若粉末有偏聚現象，可減小鋪粉板傾角，并提高振動頻率，使粉末平鋪。

用于權利要求1所述的一種金屬粉末脫氣方法的脫氣裝置，其特征在于，包括有密閉箱體4和鋪粉板5，密閉箱體左、右兩側相對的箱壁上自上而下均設有數個鋪粉板5；鋪粉板5的一端與箱壁相連，另一端向下傾斜成一定角度后通過滑撐7與控制桿10相連，兩側箱壁上的鋪粉板傾斜后形成粉末流動的z字形折線路徑；控制桿10上端與復合裝置中的高度調節裝置、振動器相連；密閉箱體與真空泵9相連；密閉箱體頂部與鈦合金儲粉罐1相連通；鈦合金儲粉罐1下部設有入粉真空閥2；密閉箱體底部設有真空閥8。所述的鋪粉板5水平傾角為8~15°。所述的振動器的振動頻率為50~100hz。

一系列傾斜的鋪粉板通過鉸鏈與箱體側壁相連，并通過滑撐與控制桿相連，形成粉末流動的折線狀路徑；復合裝置與控制桿相連，復合裝置包含振動器和高度調節裝置，振動器通過控制桿向鋪粉板傳遞振動，高度調節裝置通過調整控制桿的高度來調節鋪粉板傾角；通過調節振動頻率和鋪粉板傾角可使粉末在鋪粉板上均勻平鋪，增大粉末與真空環境的接觸機會，并控制下粉速率；粉末在流經鋪粉板時可以有效脫去粉末顆粒間隙和表面吸附的氣體。

技術特征：

技術總結
一種金屬粉末脫氣方法，包括以下步驟：1)關閉入粉真空閥，打開出粉真空閥，開啟真空泵和發熱體，對密閉箱體和出粉真空閥連接的包套進行脫氣，溫度<600℃；2）當密閉箱體真空度小于0.01Pa時，通過控制桿調整鋪粉板傾角為8~15°，振動頻率為50~100Hz；3）打開入粉真空閥，下粉速率<80kg/h；4）下粉過程中，若真空度大于0.01Pa，減小下粉速率；5）若粉末有偏聚現象，減小鋪粉板的傾角，提高振動頻率，使粉末平鋪；金屬粉末脫氣裝置包括：一系列傾斜的鋪粉板通過鉸鏈與箱體側壁相連，通過滑撐與控制桿相連，形成粉末流動的折線狀路徑；控制桿可控制鋪粉板的傾角并傳遞振動；可有效脫去粉末顆粒間隙和表面吸附的氣體，顯著提升粉末固結后制件的性能。

技術研發人員：瞿宗宏;韓志宇;王慶相;梁書錦;張平祥
受保護的技術使用者：西安歐中材料科技有限公司
技術研發日：2017.06.29
技術公布日：2017.10.10