金属粉末半液相微压烧结成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种金属粉末半液相微压烧结成型装置，属于金属粉末烧结技术领域。金属粉末半液相微压烧结成型装置，包括烧结机构、加载机构、气氛控制机构及工业计算机。烧结机构包括烧结炉和模具组件，烧结炉开设有烧结腔，模具组件位于烧结腔内，模具组件开设有用于容纳金属粉末的容纳腔；加载机构包括加载轴及砝码组件，加载轴穿设于烧结腔内，加载轴能够沿竖直方向伸入或脱离容纳腔，砝码组件套设于加载轴的外部；气氛控制机构用于控制烧结腔内的气氛；工业计算机用于记录金属粉末的烧结数据。该装置构造简单、精度高、成本低、烧结过程容易控制，在新型粉末冶金、多相合金和金属基复合材料的制备上具有很好的应用前景。

Metal powder semi liquid phase micro pressure sintering forming device

The utility model relates to a semi-liquid phase micro-pressure sintering molding device for metal powder, which belongs to the technical field of metal powder sintering. The semi-liquid phase micro-pressure sintering molding device for metal powder comprises a sintering mechanism, a loading mechanism, an atmosphere control mechanism and an industrial computer. The sintering mechanism includes a sintering furnace and a mold assembly, the sintering furnace has a sintering chamber, the mold assembly is located in the sintering chamber, the mold assembly has a holding chamber for containing metal powder; the loading mechanism includes a loading shaft and a weight assembly, the loading shaft is arranged in the sintering chamber, and the loading shaft can be extended or detached from the holding along the vertical direction. The chamber and the weight assembly are set outside the loading shaft; the atmosphere control mechanism is used to control the atmosphere in the sintering chamber; and the industrial computer is used to record the sintering data of the metal powder. The device has the advantages of simple structure, high precision, low cost and easy control of sintering process. It has a good application prospect in the preparation of new powder metallurgy, multi-phase alloys and metal matrix composites.

【技术实现步骤摘要】
金属粉末半液相微压烧结成型装置
本技术属于金属粉末烧结
，具体而言，涉及一种金属粉末半液相微压烧结成型装置。
技术介绍
在金属粉末成型工艺过程中，在高熔点金属粉末的表面复合一层低熔点的金属或合金，当烧结温度在复合层金属或合金的熔点以上时，可以实现液相烧结，容易获得致密的结构。由于烧结过程中液相的流动性以及不同金属的密度差异，会影响烧结后样品的尺寸精度，加上液相区域易形成共晶组织，会影响到烧结后样品的力学性能。因此，为了避免以上缺陷，通常在固-液双相区进行烧结，也就是半液相烧结(或部分液相烧结)，相对于液相烧结，半液相烧结温度更低一些，由于液相成分的减少，对尺寸精度影响小，不易形成共晶组织，但会影响到致密度。因此，在半液相烧结状态下，施加微小压力，容易获得具有较高尺寸精度的致密的结构。现有的压力烧结机构主要采用大载荷的加载，结构复杂、精度低、成本高，烧结过程控制困难。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述问题，提供一种金属粉末半液相微压烧结成型装置，采用微压加载，结构简单、精度高、成本低，结合气氛控制机构，能够合理控制烧结气氛，烧结过程容易控制，使上述问题得到改善。本技术是这样实现的：本技术的实施例提供了一种金属粉末半液相微压烧结成型装置，包括烧结机构、加载机构、气氛控制机构及工业计算机；所述烧结机构包括烧结炉和模具组件，所述烧结炉包括底座、炉体及炉盖，所述底座与所述炉体围成一端开口的烧结腔，所述烧结腔的开口端位于所述炉体的远离所述底座的一端，所述炉盖位于所述烧结腔的开口端，所述炉盖与所述炉体连接且所述炉盖用于封闭所述烧结腔，所述模具组件位于所述烧结腔内，所述模具组件与所述底座连接且所述模具组件的远离所述底座的一端开设有容纳腔，所述容纳腔用于容纳金属粉末；所述加载机构包括加载轴及砝码组件，所述加载轴穿过所述炉盖伸入所述烧结腔内，所述加载轴与所述炉盖可滑动的连接，所述加载轴与所述模具组件可滑动的连接，所述加载轴能够沿竖直方向伸入或脱离所述容纳腔，所述砝码组件位于所述烧结腔外，所述砝码组件套设于所述加载轴的外部；所述气氛控制机构位于所述烧结腔外，所述气氛控制机构与所述烧结腔连通，所述气氛控制机构用于控制所述烧结腔内的气氛；所述工业计算机分别与所述烧结机构、所述加载机构及所述气氛控制机构连接，所述工业计算机用于记录金属粉末的烧结数据。在本技术可选的实施例中，所述炉盖与所述炉体通过转动轴可转动的连接，所述炉盖与所述炉体的连接处设置有密封油脂。在本技术可选的实施例中，所述炉体的内壁设置有加热元素，所述加热元素环绕所述炉体的周向设置且所述加热元素沿所述加载轴的长度方向分布，所述炉体开设有测温孔，所述测温孔贯穿所述炉体且与所述烧结腔连通，所述烧结机构还包括热电偶，所述热电偶穿设于所述测温孔内且所述热电偶与所述炉体密封连接，所述热电偶的一端伸入烧结腔内并与所述模具组件接触，所述热电偶的另一端位于所述炉体的外侧并与温度表连接，所述温度表与所述工业计算机连接，所述温度表为数显智能温控表。在本技术可选的实施例中，所述加热元素为硅钼合金，所述热电偶为铂铑铂B型热电偶。在本技术可选的实施例中，所述气氛控制机构包括真空泵及气瓶，所述真空泵与所述烧结腔通过第一气管连通，所述第一气管包括第一端和第二端，所述第一端与所述真空泵连接，所述第二端位于所述烧结腔内且所述第二端相对于所述炉盖靠近所述底座，所述气瓶的输出端设置有第二气管，所述第二气管的远离所述气瓶的一端伸入所述烧结腔内，所述第二气管相对于所述底座靠近所述炉盖。在本技术可选的实施例中，所述气氛控制机构还包括真空表和流量表，所述真空表安装于所述第一气管上，所述真空表用于检测所述第一气管内的真空度，所述流量表安装于所述第二气管上，所述流量表用于检测所述第二气管内的气体的流量，所述真空表与所述流量表分别与所述工业计算机连接。在本技术可选的实施例中，所述加载机构还包括支架和数显千分表，所述支架沿所述加载轴的长度方向设置，所述加载轴的外表面设置有支杆，所述支杆沿所述加载轴的径向延伸且所述支杆与所述加载轴连接，所述数显千分表安装于所述支架且所述数显千分表与所述支杆的远离所述加载轴的一端连接，所述支杆能够跟随所述加载轴沿所述加载轴的长度方向移动，所述数显千分表用于测量所述加载轴的移动位移。在本技术可选的实施例中，所述模具组件包括支座和固定模具，所述支座与所述烧结炉连接，所述固定模具与所述支座可拆卸的连接，所述固定模具位于所述支座的靠近所述加载轴的一端，所述容纳腔开设于所述固定模具的远离所述支座的一端。在本技术可选的实施例中，所述金属粉末半液相微压烧结成型装置还包括尾气处理组件，所述尾气处理组件与所述烧结腔通过第三气管连通，所述第三气管位于所述烧结炉的底部。在本技术可选的实施例中，所述砝码组件包括至少一个砝码，至少一个所述砝码套设于所述加载轴的外部，所述砝码为低碳钢砝码。与现有技术相比，本技术的有益效果为：与现行的压力烧结设备相比，该装置构造简单、精度高、成本低、烧结过程容易控制，在新型粉末冶金、多相合金和金属基复合材料的制备上具有很好的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的金属粉末半液相微压烧结成型装置的结构示意图。图标：100-金属粉末半液相微压烧结成型装置；11-烧结炉；111-底座；112-炉体；113-炉盖；114-烧结腔；115-测温孔；12-模具组件；121-支座；122-固定模具；123-容纳腔；13-加热元素；14-热电偶；15-温度表；21-加载轴；211-加载端；212-承重端；213-加载部；214-支杆；22-砝码组件；221-砝码；23-支架；24-数显千分表；31-真空泵；32-真空表；33-气瓶；34-流量表；35-第一气管；351-第一端；352-第二端；353-第一阀门；36-第二气管；361-第二阀门；37-尾气处理组件；38-第三气管；381-第三阀门；4-工业计算机。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属粉末半液相微压烧结成型装置，其特征在于，包括烧结机构、加载机构、气氛控制机构及工业计算机；所述烧结机构包括烧结炉和模具组件，所述烧结炉包括底座、炉体及炉盖，所述底座与所述炉体围成一端开口的烧结腔，所述烧结腔的开口端位于所述炉体的远离所述底座的一端，所述炉盖位于所述烧结腔的开口端，所述炉盖与所述炉体连接且所述炉盖用于封闭所述烧结腔，所述模具组件位于所述烧结腔内，所述模具组件与所述底座连接且所述模具组件的远离所述底座的一端开设有容纳腔，所述容纳腔用于容纳金属粉末；所述加载机构包括加载轴及砝码组件，所述加载轴穿过所述炉盖伸入所述烧结腔内，所述加载轴与所述炉盖可滑动的连接，所述加载轴与所述模具组件可滑动的连接，所述加载轴能够沿竖直方向伸入或脱离所述容纳腔，所述砝码组件位于所述烧结腔外，所述砝码组件套设于所述加载轴的外部；所述气氛控制机构位于所述烧结腔外，所述气氛控制机构与所述烧结腔连通，所述气氛控制机构用于控制所述烧结腔内的气氛；所述工业计算机分别与所述烧结机构、所述加载机构及所述气氛控制机构连接，所述工业计算机用于记录金属粉末的烧结数据。

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末半液相微压烧结成型装置，其特征在于，包括烧结机构、加载机构、气氛控制机构及工业计算机；所述烧结机构包括烧结炉和模具组件，所述烧结炉包括底座、炉体及炉盖，所述底座与所述炉体围成一端开口的烧结腔，所述烧结腔的开口端位于所述炉体的远离所述底座的一端，所述炉盖位于所述烧结腔的开口端，所述炉盖与所述炉体连接且所述炉盖用于封闭所述烧结腔，所述模具组件位于所述烧结腔内，所述模具组件与所述底座连接且所述模具组件的远离所述底座的一端开设有容纳腔，所述容纳腔用于容纳金属粉末；所述加载机构包括加载轴及砝码组件，所述加载轴穿过所述炉盖伸入所述烧结腔内，所述加载轴与所述炉盖可滑动的连接，所述加载轴与所述模具组件可滑动的连接，所述加载轴能够沿竖直方向伸入或脱离所述容纳腔，所述砝码组件位于所述烧结腔外，所述砝码组件套设于所述加载轴的外部；所述气氛控制机构位于所述烧结腔外，所述气氛控制机构与所述烧结腔连通，所述气氛控制机构用于控制所述烧结腔内的气氛；所述工业计算机分别与所述烧结机构、所述加载机构及所述气氛控制机构连接，所述工业计算机用于记录金属粉末的烧结数据。2.根据权利要求1所述的金属粉末半液相微压烧结成型装置，其特征在于，所述炉盖与所述炉体通过转动轴可转动的连接，所述炉盖与所述炉体的连接处设置有密封油脂。3.根据权利要求1所述的金属粉末半液相微压烧结成型装置，其特征在于，所述炉体的内壁设置有加热元素，所述加热元素环绕所述炉体的周向设置且所述加热元素沿所述加载轴的长度方向分布，所述炉体开设有测温孔，所述测温孔贯穿所述炉体且与所述烧结腔连通，所述烧结机构还包括热电偶，所述热电偶穿设于所述测温孔内且所述热电偶与所述炉体密封连接，所述热电偶的一端伸入烧结腔内并与所述模具组件接触，所述热电偶的另一端位于所述炉体的外侧并与温度表连接，所述温度表与所述工业计算机连接，所述温度表为数显智能温控表。4.根据权利要求3所述的金属粉末半液相微压烧结成型装置，其特征在于，所述加热元素为硅钼合金，所述热电偶为铂铑铂B型热电偶。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张程菘，崔国栋，陈兴，马骥，瞿增法，
申请(专利权)人：宁波星科新材料科技有限公司，西南交通大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33