保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架

1.本实用新型属于粉末冶金技术领域，尤其是涉及气雾化制备金属粉末喷吹系统中保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架。


背景技术：

2.随着3d打印技术及注射成型等技术的不断成熟及日益发展，金属粉末材料的市场需求量日益增加。目前，气雾化法ga制备金属粉末材料常用技术为真空感应熔炼气雾化viga(vacuum induction-melting gas atomization)。真空感应熔炼气雾化viga适用范围广，可制备铁基、镍基、钴基、铝基、铜基等合金粉末材料，广泛应用于3d打印、熔化沉积、激光熔覆、热喷涂、粉末冶金、热等静压等先进制造领域。真空感应熔炼气雾化viga的工作流程是：1.熔炼：炉内抽真空，坩埚内原料在真空环境中感应加热熔化，达到工艺要求后，金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流管流入雾化喷嘴；2.雾化：雾化喷嘴通入高压惰性气体，经过拉瓦尔结构腔体加速，形成超音速气流，将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴；3.粉末收集：液滴在空中受表面张力变为球形颗粒，在雾化室内快速冷却凝固成为金属粉末，再经过旋风分离系统将金属粉末收集。
3.真空感应熔炼气雾化制粉的技术核心是喷吹系统，喷吹系统主要由保温坩埚、导流管、喷嘴及喷盘组成。其中，保温坩埚、导流管及喷嘴采用水玻璃与镁砂粉混合物或其它粘结物通过粘结方式完成密封连接，要求保温坩埚、导流管及喷嘴粘结后同轴度必须小。真空感应熔炼气雾化制粉技术的液流直径基本控制在3mm～6mm之间，喷嘴与保温坩埚之间采用导流管连接，喷嘴与喷盘之间装配缝隙也很小。在实际装配过程中，常常出现因保温坩埚、导流管及喷嘴粘结时未对准，造成保温坩埚、导流管及喷嘴粘结装置与喷盘装配受力不平衡，导致开裂，在生产过程中造成漏钢、断喷及损坏喷吹系统等事故。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：本实用新型提供一种结构简单，便于保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结的保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型提供一种保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架，包括托架本体，托架本体从上至下依次设置有喷嘴定位段、导流管定位段和保温坩埚定位段；喷嘴定位段、导流管定位段和保温坩埚定位段均为圆柱体形且同轴设置；导流管定位段的直径大于喷嘴定位段的直径，在导流管定位段上形成喷嘴支撑台；保温坩埚定位段的直径大于导流管定位段的直径，在保温坩埚定位段上形成导流管支撑台；在保温坩埚定位段底部还设置有托架支撑底座，保温坩埚定位段位于托架支撑底座中部。
6.进一步的是：托架支撑底座呈圆柱形，保温坩埚定位段轴线与支撑底座轴线重合。
7.进一步的是：保温坩埚定位段轴线与托架支撑底座上表面之间垂直度为0.5；喷嘴定位段和保温坩埚定位段同轴度为0.1；导流管定位段和保温坩埚定位段同轴度为0.1。
8.进一步的是：在托架支撑底座上表面中部设置有螺纹孔，保温坩埚定位段底部设置有与螺纹孔匹配的螺纹杆，保温坩埚定位段与托架支撑底座通过螺纹连接。
9.进一步的是：在托架支撑底座上表面设置有万向水平仪，在托架支撑底座底部设置有水平调节装置。
10.进一步的是：在托架支撑底座下底面边缘均匀设置3个尺寸规格相同的螺纹孔和3个与螺纹孔规格适配的螺栓，螺栓与螺纹孔螺纹连接。
11.进一步的是：在螺栓头部端面设置有防滑胶贴。
12.进一步的是：喷嘴定位段顶部是光滑球形弧面。
13.进一步的是：喷嘴定位段上端面边缘、喷嘴支撑台边缘和导流管支撑台边缘设置有倒角。
14.进一步的是：托架本体采用q235钢棒一体车削加工成型，托架支撑底座采用q235钢板制成。
15.本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，喷嘴定位段、导流管定位段和保温坩埚定位段同轴设置；它们三者直径不相同，在导流管定位段上形成喷嘴支撑台，在保温坩埚定位段上形成导流管支撑台，在保温坩埚定位段底部还设置有托架支撑底座；喷嘴定位段直径与长度与喷嘴内径和长度相同；导流管定位段直径和长度与导流管内径和长度相同；保温坩埚定位段直径和长度与保温坩埚内径和长度相同。本实用新型在使用时，将保温坩埚插入保温坩埚定位段，保温坩埚下端面位于托架支撑底座，保温坩埚上端面与导流管支撑台齐平；将导流管插入导流管定位段，导流管下端面位于导流管支撑台，导流管上端面与喷嘴支撑台齐平；将喷嘴插入喷嘴定位段，喷嘴下端面位于喷嘴支撑台。这样的结构设计能使喷嘴、导流管和保温坩埚同轴对准装配；喷嘴支撑台、导流管支撑台、底座的设计，使得喷嘴、导流管和保温坩埚按上中下依次排列，便于粘结。
附图说明
16.图1是本实用新型结构示意图。
17.图中标记为：1-喷嘴定位支撑段，2-导流管定位支撑段，21-喷嘴支撑台，3-保温坩埚定位支撑段，31-导流管支撑台，4-托架支撑底座。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。但是，需要说明的是，对这些实施方式的说明是示意性的，并不构成对本实用新型的具体限定。
19.本实用新型提供一种保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架，包括托架本体,托架本体从上至下依次设置有喷嘴定位段1、导流管定位段2和保温坩埚定位段3；喷嘴定位段1、导流管定位段2和保温坩埚定位段3均为圆柱体形且同轴设置；导流管定位段2的直径大于喷嘴定位段1的直径，在导流管定位段2上形成喷嘴支撑台21；保温坩埚定位段3的直径大于导流管定位段2的直径，在保温坩埚定位段3上形成导流管支撑台31；在保温坩埚定位段3底部还设置有托架支撑底座4，保温坩埚定位段3位于托架支撑底座4中部。
20.喷嘴定位段1直径与喷嘴内径相同，导流管定位段2直径和导流管内径相同，保温坩埚定位段3直径和保温坩埚内径相同，这样的设计是为了保证喷嘴、导流管和保温坩埚插入托架本体后不会摇晃，保证它们三者的同轴度；喷嘴定位段1长度与喷嘴长度相同，导流管定位段2长度与导流管长度相同，保温坩埚定位段3长度与保温坩埚长度相同，这样的设置是为了保证喷嘴、导流管和保温坩埚插入托架本体后，喷嘴底部位于喷嘴支撑台21，导流管上部与喷嘴支撑台21齐平；导流管底部位于导流管支撑台31，保温坩埚上部与导流管支撑台31齐平，使得喷嘴、导流管和保温坩埚按上中下依次排列，便于粘结。
21.托架支撑底座4的外形是多样的，可以是正方体形、长方体形也可以是其它形状；在本实用新型实施例中，托架支撑底座4呈圆柱体形，保温坩埚定位段3轴线与支撑底座4轴线重合。
22.进一步的是，为了保证喷嘴，导流管和保温坩埚同轴度小，保温坩埚定位段3轴线与托架支撑底座4上表面之间垂直度为0.5；喷嘴定位段1和保温坩埚定位段3同轴度为0.1；导流管定位段2和保温坩埚定位段3同轴度为0.1。
23.托架支撑底座4与托架本体可以固定连接，也可以是可拆卸连接。在本实用新型实施例中，托架支撑底座4与托架本体可拆卸连接，在托架支撑底座4上表面中部设置有螺纹孔，保温坩埚定位段3底部设置有与螺纹孔匹配的螺纹杆，保温坩埚定位段3与托架支撑底座4通过螺纹连接。这样的连接方式拆卸和组装更便捷，当保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架不使用时，拆卸存放节省空间。
24.为了便于观察并调节托架支撑底座4上表面水平度，在托架支撑底座4上表面设置有万向水平仪，在托架支撑底座4底部设置有水平调节装置。
25.水平调节装置的实施方式是多样的，在本实用新型实施例中，在托架支撑底座4下底面边缘均匀设置3个尺寸规格相同的螺纹孔和3个与螺纹孔规格适配的螺栓，螺栓与螺纹孔螺纹连接。
26.进一步的是，为了防止保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架滑动，在螺栓头部端面设置有防滑胶贴。
27.喷嘴内径较小，通常介于3-6mm之间，为了方便喷嘴插入喷嘴定位段1，喷嘴定位段1顶部是光滑球形弧面。
28.为了便于喷嘴能插入喷嘴定位段1，导流管插入导流管定位段2，保温坩埚插入保温坩埚定位段3，喷嘴定位段1上端面边缘、喷嘴支撑台21边缘和导流管支撑台31边缘设置有倒角。
29.托架本体采用q235钢棒一体车削加工成型，托架支撑底座4采用q235钢板制成。q235价格便宜，一体车削加工成型更便于保证托架本体各段同轴度。
30.下面介绍本实用新型保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架的使用方法，首先将保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架放置于工作平台上，观测托架支撑底座4上表面万向水平仪是否水平，若不水平调节托架支撑底座4下底面的3个螺栓直至托架支撑底座4上表面水平。然后将保温坩埚插入保温坩埚定位段3，保温坩埚下端面与位于托架支撑底座4上表面，保温坩埚上端面与导流管支撑台31齐平；再将导流管插入导流管定位段2，导流管下端面位于导流管支撑台31，导流管上端面与喷嘴支撑台21齐平；再将喷嘴插入喷嘴定位段1，喷嘴下端面位于喷嘴支撑台21。然后将预先配置的粘结剂涂抹在导流管与保温坩埚连接
处，喷嘴与导流管连接处完成粘结，待粘结剂凝固取下保温坩埚、导流管、喷嘴同轴粘结形成的整体。本实用新型保温坩埚、导流管及喷嘴同轴粘结托架可保证保温坩埚、导流管和喷嘴通孔同轴对准装配，同轴度高、粘结稳定且牢固、喷嘴装配应力小，可有效防止保温坩埚与导流管、导流管与喷嘴粘结处开裂及熔融金属液的渗漏，为实验的顺利、成功提供保证。
31.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。