一种检测金属粉末中夹杂物的装置的制作方法

本实用新型涉及材料技术领域，更具体的是涉及一种检测金属粉末中夹杂物的装置。

背景技术：

粉末高温合金由于具有组织均匀、晶粒细小、无宏观偏析、性能优越等优点，已成为先进航空发动机热端部件制造的首选材料。粉末高温合金在经过母合金熔炼、旋转电极制粉或氩气雾化制粉、粉末处理等一系列工序时，接触到陶瓷坩埚，喷嘴，密封橡胶材料，金属容器等，因此会造成粉末污染。国内外大量研究证明，粉末高温合金中的夹杂物破坏合金的连续性，引起应力集中，萌生疲劳裂纹，降低材料的性能，影响材料和部件的使用安全性和可靠性。因此，夹杂物控制成为粉末高温合金发展必须攻克的难题。通过分离和检测粉末中夹杂物的类型、尺寸和数量，可以获知夹杂物是否得到有效控制。

一般经过除杂与筛分处理的高温合金粉末要求粒度小于150um，夹杂物含量少于20颗/kg，一般金相检验几乎无法检测到夹杂物，必须经过一定的方法提取出夹杂物。据报道，水淘析法和平面旋转法为主要的两种提取出夹杂物的方法。实践证明，水淘析法是目前提取粉末夹杂物最有效的方法。水淘析法是借鉴选矿学中重力选矿的原理将夹杂物从粉末中分离出来的一种方法。它是根据金属粉末与夹杂物颗粒密度不同，在流水中沉降速度也不同，从而将二者分离开来。

据报道，北京科技大学在2002年发表了关于粉末夹杂物淘析装置的技术方案，描述了淘析装置的整体结构和使用方法，可有效检测金属中的夹杂物。随着粉末高温合金的不断发展，该装置和操作方法已不能满足目前超纯，超细金属粉末的夹杂物检测。如使用1％～3％的有泡表面活性剂，在水淘过程中会形成过多泡沫，影响淘析系统的正常运行；淘析系统的进料管直径较小，进料时设备操作不便；进料管与直管交汇处，运行过程中会形成紊流，影响设备的检测精度。

现有技术中，如专利名称为一种检测球形金属粉末中夹杂物的方法(公开号：CN 102928341 A，公开日：2013-02-13)的专利申请文献具体公开了针对光洁度、球形度和流动性好、粒度范围集中在50-500μm、密度为 7.5-9.1g/cm3的金属粉末，采用手动或机械平面旋转法，使粉末发生流动，其中低密度的夹杂物、异常颗粒受力上浮聚集于金属粉末表面，取出夹杂物、异常颗粒，在显微镜下进行检测统计。该方法对粉末样品要求很高，只有在粉末光洁度、球形度和流动性都很好，粒度分布较集中时，该方法才能使用。当金属粉末球形度和粉末流动性较差时，均无法实现低密度夹杂物受力上浮分离挑选夹杂物的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种检测金属粉末中夹杂物的装置，提高了检测稳定性和准确性。

为了实现上述的目的，本实用新型所提供的一种检测金属粉末中夹杂物的装置，包括：循环水槽、水泵、烧瓶、淘析组件、收集组件、以及过滤瓶；所述水泵通过管道分别与所述循环水槽、烧瓶进行连接以将所述循环水槽的水注入所述烧瓶中，所述淘析组件与所述烧瓶连通，所述过滤瓶设置在所述收集组件下方，所述过滤瓶与所述循环水槽连通；所述淘析组件包括淘析管以及长管漏斗，所述淘析管与所述长管漏斗间设置有进水口过滤网，所述淘析管包括一直管部分、设置在直管部分上端的扩口、以及设置在所述扩口上的折管部分，所述收集组件设置在所述折管部分下方。

优选的，所述淘析管的下部进水口通过鸭嘴夹与所述长管漏斗连接，所述进水口过滤网设置在所述淘析管与所述长管漏斗之间。

优选的，所述收集组件包括：夹杂物收集器以及设置在夹杂物收集器下部出口处的收集器过滤网。

优选的，所述过滤瓶还与一真空泵连通。

优选的，所述淘析管直管部分长为300-320mm，所述直管部分的内径为 30-50mm。

优选的，所述淘析管的扩口为锥形扩口，所述扩口的圆锥角为30-60°，所述扩口的高为70-80mm。

优选的，所述折管部分与所述扩口连接处距离所述直管部分上端水平 20-40mm，所述折管部分与所述锥形扩口连接的连接段与所述直管部分的夹角为 60-80°，所述折管部分的出水口段与所述直管部分平行设置，所述折管部分的内径为20-40mm。

优选的，所述长管漏斗包括漏斗以及设置在漏斗下部的下部直管，所述漏斗为圆弧形结构。

优选的，长管漏斗的长度为170-200mm，所述漏斗的开口内径为30-50mm，所述下部直管内径为10-20mm。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提高了检查过程的稳定性和准确性。

附图说明

图1为本实用新型一种检测金属粉末中夹杂物的装置结构示意图。

图2为本实用新型淘析管的结构示意图。

图3为本实用新型长管漏斗的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型提出了一种检测金属粉末中夹杂物的装置，一种检测金属粉末中夹杂物的装置，包括：循环水槽1、水泵2、烧瓶3、淘析组件、收集组件、以及过滤瓶9；所述水泵2通过管道分别与所述循环水槽1、烧瓶3进行连接以将所述循环水槽1的水注入所述烧瓶3中，所述淘析组件与所述烧瓶3连通，所述过滤瓶9设置在所述收集组件下方，所述过滤瓶9与所述循环水槽1连通；所述淘析组件包括淘析管6以及长管漏斗4，所述淘析管6与所述长管漏斗4 间设置有进水口过滤网5，所述淘析管6包括一直管部分61、设置在直管部分 61上端的扩口62、以及设置在所述扩口62上的折管部分63，所述收集组件设置在所述折管部分63下方。

本实施例中，所述淘析管6的下部进水口通过鸭嘴夹(图中未示出)与所述长管漏斗4连接，所述进水口过滤网5设置在所述淘析管6与所述长管漏斗 4之间。长管漏斗4及其上的进水口筛网5构成了粉末收集器，进水口过滤网5 的设置避免了粉末坠落至烧瓶，提高夹杂物的检测准确性，同时还可以很好的减少外来污染物的引入，另外，在淘析管下部设置长管漏斗，可以改善水流向上形成的紊流，提高水流的稳定性。

在本实施例中，所述收集组件包括：夹杂物收集器7以及设置在夹杂物收集器7下部出口处的收集器过滤网8。听过收集器过滤网对夹杂物进行收集，避免了夹杂物进入过滤瓶9，避免夹杂物循环进入循环水槽中造成污染。

在本实施例中，所述过滤瓶9还与一真空泵10连通，真空泵10的设置可保证循环水顺利的流入过滤瓶9中，同时提供向循环水槽1注入水的动力。

在本实施例中，所述淘析管6直管部分长61为300-320mm，所述直管部分 61的内径为30-50mm。

在本实施例中，所述淘析管6的扩口62为锥形扩口，所述扩口62的圆锥角为30-60°，所述扩口62的高为70-80mm。

在本实施例中，所述折管部分6与所述扩口62连接处距离所述直管部分上端水平20-40mm，所述折管部分63与所述锥形扩口62连接的连接段与所述直管部分的夹角为60-80°，所述折管部分63的出水口段与所述直管部分61平行设置，所述折管部分63的内径为20-40mm。

在本实施例中，所述长管漏斗4包括漏斗42以及设置在漏斗42下部的下部直管41，所述漏斗42为圆弧形结构。

在本实施例中，长管漏斗4的长度为170-200mm，所述漏斗42的开口内径为30-50mm，所述下部直管41内径为10-20mm。

基于上述装置，检测金属粉末中夹杂物的操作步骤如下：

清洗淘析管→清洗粉末收集器→淘析管进水口处安装筛网→在粉末收集器处安装进水口筛网→将经过处理的粉末加入淘析管→打开水泵并调整水速→进行淘析过程→停机→将收集器上进水口筛网上收集的粉末取出→放入干燥皿烘干→显微镜下观察→扫描电子显微镜下观察夹杂数量、形貌、尺寸并确定成分。

本实用新型中，先将无泡型分散剂加入蒸馏水中进行稀释，配置成0.6％的溶液，在进行水淘析前，需要对淘析管和粉末收集器彻底清洁，保证没有夹杂物残留，避免污染；其次，将金属粉末直接倒入淘析管中，待粉末完全沉淀后开始运行，开始可先用小流速，主要将细粉淘出，10min后调大流速，将非金属夹杂淘出，总淘析时间控制在20-30min左右；

本实用新型中，淘析结束后，将粉末收集器下的筛网连同收集物一起放入洁净的玻璃皿中进行干燥；干燥的收集物置于体视显微镜下观察，再用扫描电子显微镜观察夹杂数量、形貌、尺寸并确定成分。

上述实施例仅用于说明本实用新型的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，都应属于本实用新型的保护范围。