一种热等静压装置的制作方法

本实用新型涉及静压机技术领域，尤其涉及一种密封性能好的一种热等静压装置。

背景技术：

热等静压机是利用热等静压技术在高温高压密封容器中，以高压氩气为介质，对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力，形成高致密度坯料(或零件)的方法的仪器设备。热等静压机是一种集高温、高压于一体的工艺生产技术，加热温度通常为1000～2000℃，通过以密闭容器中的高压惰性气体或氮气为传压介质，工作压力可达200MPa。在高温高压的共同作用下，被加工件的各向均衡受压，故加工产品的致密度高、均匀性好、性能优异，同时该技术具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等特点，是高性能材料制备的必要手段，目前在美国、日本，已经欧洲都实现了产业化，在海洋、航空、航天、汽车等领域应用，因此，热等静压技术的应用以及实现热等静压技术应用的设备研发和生产的前景都非常大。

在对制品进行热等静压生产时，对热等静压装置的密封性能、加热性能、保温性能以及冷却性能都有其严格的要求，目前我国的热等静压装置并不能满足现有生产的需求，现有技术的热等静压装置由于密封性不严、加压加热不均匀、保温性能不高以及冷却时间过长等原因，导致很多金属粉末制品在烧结工艺过程中出现液相、制品成型困难或者成型后的问题，以及成型后的制品在进行热致密化处理时，致密度不高，制品内部出现孔洞，影响制品质量的问题。

技术实现要素：

为克服上述现有技术中存在密封性不严的问题，本实用新型提供了一种密封性能好的一种热等静压装置。

本实用新型提供的一种热等静压装置，包括压力容器，所述压力容器内设有加热系统及保温系统，所述保温系统设于所述加热系统外部，所述加热系统及所述保温系统通过一密封系统密封于所述压力容器内腔中，所述加热系统连接一温控系统，所述温控系统设于所述压力容器外部，所述压力容器外周设有冷却系统；所述压力容器侧面设有进气口，所述压力容器上方设有出气口，所述出气口连通一蛇形管，所述蛇形管底部与所述压力容器连接处设有截止阀，所述蛇形管顶部连接压力表。

进一步的，所述加热系统位于所述压力容器内部中心位置处，所述加热系统包括陶瓷缸体及加热丝，所述陶瓷缸体成筒状，所述加热丝环绕成筒状，所述陶瓷缸体位于所述加热丝外周。

进一步的，所述保温系统包括保温层和保温盖，所述保温层位于所述陶瓷缸体外周，所述保温盖位于所述陶瓷缸体顶部。

进一步的，所述保温层为氧化铝保温层，所述保温盖为氧化铝保温盖。

进一步的，所述压力容器包括容器腔体及容器盖，所述容器腔体及所述容器盖通过所述密封系统密封，所述密封系统包括位于所述容器腔体上方端面的压条及固定于所述容器盖下端面的密封件，所述容器盖盖设于所述容器腔体上方，且使所述密封件压设于所述压条上，容器盖通过螺栓固定于所述容器腔体上，所述容器盖与所述容器腔体通过法兰连接密封。

进一步的，所述容器腔体上所述压条的上平面端面设有若干条凸棱，所述凸棱截面成齿状。

进一步的，所述容器盖上设有一环形涵道，所述密封件嵌设于所述环形涵道内。

进一步的，所述冷却系统为水冷系统，所述冷却系统包覆于所述容器腔体外侧。

进一步的，所述截止阀一侧设有一泄压阀。

进一步的，所述温控系统包括控制器及电偶，所述电偶与所述加热丝连接，另一端与所述控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种热等静压装置的有益效果在于：

一、本实用新型提供的一种热等静压装置，由温控系统、冷却系统、密封系统、加热系统和保温系统组成，通过设置陶瓷缸体，内部缠绕环形加热丝进行内部加热，外部设置氧化铝保温层，保温层外部设置环形水冷系统的方式相互配合加热和降温，降低了功率和能耗，通过进气孔冲入惰性气体加压，实现在1200℃-1500℃高温，20MPa-50MPa高压下，将粉末直接加热加压烧结成型，或将成型后的铸件，进行热致密化化处理，达到100％致密化，提高铸件的整体力学性能，高效、节能、环保，节省了生产成本，提高了生产效率。

二、本实用新型提供的一种热等静压装置，容器腔体上的压条与容器盖上涵道内的耐高温耐磨密封件挤压，以形成环形密封，同时，压条上端面设有若干条凸棱，相较于常规的平面接触具有更好的密封效果。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式提供的一种热等静压装置的结构示意图；

图2为图1所示的一种热等静压装置中容器腔体与容器盖的密封结构示意图；

图3为图2所示的容器腔体与容器盖的密封结构中A部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1至图3示意性地显示了根据本实用新型一种实施方式提供一种热等静压装置。

如图1所示，本实用新型披露了一种热等静压装置，包括压力容器1，在本实用新型此实施方式中，压力容器1包括合金钢制成的圆筒状容器腔体10及盖设于容器腔体10上的容器盖1011，另外，作为优选的，在本实用新型此实施方式中，压力容器1内设有加热系统11及保温系统12，保温系统12设于加热系统11外部，加热系统11及保温系统12通过一密封系统15密封于压力容器1内腔中，加热系统11连接一温控系统14，温控系统14设于压力容器1外部，压力容器1外周设有冷却系统13。

如图1所示，在本实用新型此实施方式中，加热系统11位于压力容器1内部中心位置处，加热系统11包括陶瓷缸体111及加热丝112，陶瓷缸体111成筒状，加热丝112环绕成筒状，陶瓷缸体111位于加热丝112外周。加热系统11连接一温控系统14，温控系统14包括控制器141及电偶142，作为优选的，在本实用新型此实施方式中，电偶142为K型电偶，电偶142与加热丝112连接，另一端穿过容器腔体10及冷却系统13与控制器141连接。如图1所示，保温系统12包括保温层121和保温盖122，保温层121位于陶瓷缸体111外周，保温盖122位于陶瓷缸体111顶部，作为优选的，在本实用新型此实施方式中，保温层121为氧化铝保温层，保温盖122为氧化铝保温盖。另外如图1所示，容器腔体10上部外侧侧壁设置至少一个陶瓷电极1001，陶瓷电极1001穿过容器腔体10侧壁与容器腔体10内部的陶瓷缸体111内的加热丝112连接，通过陶瓷电极1001对加热丝112通电加热，在本实用新型此实施方式中，所述陶瓷电极1001的个数设置为两个，其两个陶瓷电极1001位于容器腔体10径线上。如图1所示，在本实用新型此实施方式中，其中一陶瓷电极1001的上部设置有进气口101，进气口101穿过容器腔体10与容器腔体10内部连通，通过进气口101向容器腔体10冲入惰性气体加压。

如图1至图3所示，在本实用新型此实施方式中，容器腔体10及容器盖1011通过密封系统15密封，密封系统15包括位于容器腔体10上方端面的若干组压条1010及固定于容器盖1011下端面的密封件1111，压条1010成环形，如图3所示，容器盖1011上设有一环形涵道1012，密封件1111嵌设于环形涵道1012内，另外，作为优选的，如图2和图3在本实用新型此实施方式中，容器腔体10上压条1010的上平面端面设有若干条凸棱，凸棱截面成齿状。因此，本实用新型提供的一种热等静压装置中，热等容器盖1011盖设于容器腔体10上方，且使密封件1111压设于压条1010上并通过螺栓固定，另外，容器盖1011与容器腔体10间再通过法兰1112连接密封。

如图1所示，压力容器1上方设有出气口102，出气口102穿过容器盖1011与容器腔体10内部连通，出气口102连通一蛇形管1021，蛇形管1021底部与压力容器1连接处设有截止阀1022，截止阀1022与出气口102连通，截止阀1022一侧设有一泄压阀1024，泄压阀1024与截止阀1022连通，蛇形管1021顶部连接压力表1023，压力表1023与截止阀1022及出气口102连通。

如图1所示，冷却系统13为水冷系统，冷却系统13包覆于容器腔体10外侧。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。