專利名稱：噴射成形生產的霧化氣體供給系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬材料的制造設備，具體涉及一種在以噴射成形方法生產金屬材料的設備中使用的噴射成形生產的霧化氣體供給系統。
背景技術：
噴射成形工藝由于其快速凝固特點，在高合金含量的金屬材料制備方面具有極大的技術優勢。惰性霧化氣體是噴射成形生產的主要消耗之一，用于將金屬熔體破碎并帶動其快速飛行，在此過程中快速凝固。噴射成形屬于半固態成形，其半固態凝固區間位于一個較小的范圍內，對工藝參數較為敏感，其中，霧化氣體是關鍵工藝參數之一，不僅霧化氣體的壓力、流量對金屬熔體霧化和凝固具有較大影響，氣體溫度也會使金屬物質的半固態沉積條件發生改變，氣體溫度與環境溫度基本一致，因此，不同季節環境溫度會影響沉積工藝穩定性。對于噴射成形工業化生產而言，需要保證穩定的氣體供應，降低用氣成本，便于實現自動控制，并滿足噴射成形設備不同用氣部位的工藝要求。因此，霧化氣體供給系統是噴射成形生產裝置的重要組成部分，需要為噴射成形生產提供連續穩定、溫度相對恒定、可控的霧化氣體。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種噴射成形生產的霧化氣體供給系統，使其能實現連續穩定、壓力在線可調、可自動控制、溫度相對恒定的霧化氣體以及冷卻保護氣體的供給。本實用新型的噴射成形生產的霧化氣體供給系統包括有作為氣源的液氮罐，液氮罐的出口依次連接有氣化器、減壓穩壓閥、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路與各用氣裝置連接；所述各分支氣路經過一個溫度控制裝置；部分所述分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥。所述溫度控制裝置包括有一個水箱，所述分支氣路從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置，水箱上設置有由排水電控閥門控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門控制的冷水淋浴裝置，水箱內還分布有水溫傳感器。所述水箱外壁上包覆有保溫材料層。所述各分支氣路中設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監測氣體流量、壓力及溫度參數。本實用新型的積極效果體現在1、采用液氮罐集中供氣方式提供充足的氣源，保證了正常生產，同時對于大規模、批量化生產，可以實現多條噴射成形生產線的集中供氣；
2、在供氣系統中設置了緩沖氣罐，提高了氣體壓力的穩定性；3、氣體溫度控制裝置可獲得溫度相對恒定的霧化氣體，消除了霧化氣體溫度對金屬霧化、快速凝固效果的影響，保證了工藝參數的一致性和工藝過程的穩定性；4、根據工藝流程及不同部位的用氣要求，分設可獨立控制的氣路，對于關鍵的金屬霧化氣體，可進行在線調節，提高系統的自動化程度，滿足了噴射成形工業化生產需要。

圖I是本實用新型的系統原理圖。
具體實施方式
如圖所示，該噴射成形生產的霧化氣體供給系統包括有作為氣源的液氮罐1，液氮罐的出口依次連接有氣化器2、減壓穩壓閥3、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路5與各用氣裝置連接；各分支氣路經過一個溫度控制裝置6 ;部分分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥7。各分支氣路上設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監測氣體流量、壓力及溫度參數。·本實用新型實施例的系統工作過程中，液氮罐I中的液態氮經過氣化器2氣化成為氮氣，氮氣溫度為環境溫度，其最大壓力為2. 5MPa，所述液氮罐I體積容量為30立方米。經過減壓穩壓閥3減壓為I. 6MPa進入緩沖氣罐，緩沖氣罐的體積容量為I立方米。從液氮罐I到緩沖氣罐的氣路管道通徑為125_。以雙噴嘴噴射成形錠坯生產設備為例，從緩沖氣罐出來的氣路分為6條分氣路，分別為內噴嘴二級霧化氣路A、外噴嘴二級霧化氣路B、內噴嘴一級霧化氣路C、外噴嘴一級霧化氣路D、冷卻氣路E、保護氣路F。氣路C、D、E、F的用氣壓力范圍為O. l_0.4Mpa，從1.6MPa直接減壓為O. 1-0. 4Mpa，壓差過大，會給減壓閥帶來很大負荷，本實用新型采用兩級減壓，首先由一級減壓閥從I. 6MPa減壓為O. 6Mpa，然后由二級減壓閥從O. 6MPa減壓為O. 1-0. 4Mpa范圍的壓力值，以壓力表顯示值為減壓閥調整依據。本實用新型的兩級減壓方法可保證壓力穩定、防止管路振動、提高減壓閥工作壽命。內噴嘴二級霧化氣路A和外噴嘴二級霧化氣路B為金屬霧化提供工作氣體，是最重要的兩條氣路，不僅要求壓力穩定，還需要具有根據生產工藝進行在線自動調節的能力。本實用新型采用電控減壓閥7，可以對壓力進行在線調節，使實際壓力控制為從中央控制室或儀表設定的壓力值。各分支氣路的管道通徑為40mm，其開啟分別由電磁先導式氣動球閥進行獨立控制，并由控制程序自動控制。本實用新型實施例中，溫度控制裝置6包括有一個水箱61，分支氣路5從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置62，水箱上設置有由排水電控閥門63控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門64控制的冷水淋浴裝置65，水箱內還分布有水溫傳感器。水箱外壁上包覆有保溫材料層66。溫度控制裝置6中水溫控制采用電加熱和冷水降溫組合控制，以氣體溫度控制目標值20度為例說明水溫控制方式在環境溫度超過20度時，水箱水溫主要通過冷卻水降溫，通過檢測水溫控制冷水電控閥門64、排水電控閥門63的開啟或關閉；在環境溫度低于20度時，水箱 水溫主要通過電加熱升溫，電加熱裝置62功率采用可控硅調節，為減小電加熱溫度調節滯后的問題，輔以冷水電控閥門64、排水電控閥門63控制。通過冷水淋浴裝置進水，可提高各部分水溫一致性。
權利要求1.一種噴射成形生產的霧化氣體供給系統，其特征是它包括有作為氣源的液氮罐(I),液氮罐的出口依次連接有氣化器(2 )、減壓穩壓閥(3 )、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路(5)與各用氣裝置連接；各分支氣路經過一個溫度控制裝置(6);部分分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。
2.根據權利要求I所述的噴射成形生產的霧化氣體供給系統，其特征是位于設置一級減壓閥的分支氣路上的減壓閥為電控減壓閥(7 )。
3.根據權利要求I所述的噴射成形生產的霧化氣體供給系統，其特征是各分支氣路上設置流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，用于監測氣體流量、壓力及溫度參數。
4.根據權利要求I一 3之一所述的噴射成形生產的霧化氣體供給系統，其特征是溫度控制裝置(6)包括有一個水箱(61)，分支氣路(5)從水箱中的水中通過，水箱中設置有電加熱裝置(62)，水箱上設置有由排水電控閥門(63)控制的排水口，水箱上方還設置有由冷水電控閥門(64)控制的冷水淋浴裝置(65)，水箱內還分布有水溫傳感器。
5.根據權利要求4所述的噴射成形生產的霧化氣體供給系統，其特征是水箱外壁上包覆有保溫材料層(66)。
專利摘要本實用新型涉及金屬材料的制造設備，具體涉及一種在以噴射成形方法生產金屬材料的設備中使用的噴射成形生產的霧化氣體供給系統。該系統包括有作為氣源的液氮罐，液氮罐的出口依次連接有氣化器、減壓穩壓閥、緩沖氣罐，緩沖氣罐的出口通過多條分支氣路與各用氣裝置連接；所述各分支氣路經過一個溫度控制裝置；部分所述分支氣路上設置有兩級減壓閥，其他分支氣路上設置有一級減壓閥。本實用新型對于大規模、批量化生產，可以實現多條噴射成形生產線的集中供氣；提高了氣體壓力的穩定性；保證了工藝參數的一致性和工藝過程的穩定性；對于關鍵的金屬霧化氣體，可進行在線調節，提高系統的自動化程度，滿足了噴射成形工業化生產需要。
文檔編號B22F3/115GK202639330SQ20122005464
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者張豪, 張捷 申請人:江蘇豪然噴射成形合金有限公司