一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装的制作方法

1.本实用新型涉及中频烧结技术领域，更具体地讲，涉及一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装。


背景技术：

2.中频感应加热具有加热快，生产率高、能耗低等特点，是目前难熔金属粉末冶金行业内主要的烧结方式。其基本原理是在交变电流的作用下感应线圈产生交变磁场，使处于交变磁场中的导体受电磁感应的作用而产生感应电势，在导体中形成感应电流(涡流)而发热。
3.但在粉末冶金压坯烧结初期，由于压坯导电性较差，难以产生感应涡流，因此该阶段烧结时主要依靠外部的坩埚发热而进行烧结，效率较低，传热不均匀，对产品密度影响较大。并且在烧结过程中，由于缺少工装限制，坯条之间密集码放，导致烧结气氛流通性不好，杂质不易排出，最终使烧结后坯条杂质含量高，烧结密度低，达不到技术要求。此外，坯条在烧结过程中，若不进行相应限制易发生变形而弯曲，同样不利于后续加工。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，提高中频烧结初期的烧结效率，改善烧结过程中的排杂条件，解决了粉末冶金棒坯在高温烧结过程中的弯曲问题，有效的保证烧结制品的质量。
5.本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是：
6.一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，包括多根平行设置的支撑杆、用于连接多根支撑杆且与支撑杆配合形成中空腔室的保持圈；所述中空腔室呈圆柱状或多边棱柱状；多根待烧结粉末冶金棒坯放置在中空腔室内。
7.在一些可能的实施方式中，
8.所述中空腔室为圆柱状时，所述支撑杆沿中空腔室的周向均匀设置；
9.当所述中空腔室的截面为正多边形结构时，所述支撑杆位于正多边形结构的顶点。
10.在一些可能的实施方式中，
11.所述支撑杆为难熔金属杆，其直径为5～20mm。
12.在一些可能的实施方式中，
13.所述保持圈为多组，且沿中空腔室的轴线等间距设置，所述间距为d,d＝25-110mm。
14.在一些可能的实施方式中，
15.所述保持圈包括多组沿中空腔室轴向设置且与支撑杆相互配合的保持件；所述保持件包括套装在相邻两组支撑杆外侧的第一保持杆。
16.在一些可能的实施方式中，
17.所述保持件呈8字型结构，且套装在相邻两根支撑杆的外侧；同组保持件中相邻两根第一保持杆成交错设置。
18.在一些可能的实施方式中，
19.所述第一保持杆为难熔金属丝，直径为1.5～8mm。
20.在一些可能的实施方式中，
21.所述保持圈包括多组用于连接相邻两根支撑杆的第二保持杆；所述第二保持杆的两端分别与相邻两根支撑杆焊接。
22.在一些可能的实施方式中，
23.所述第二保持杆为难熔金属丝，直径为1.5～8mm。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
25.本实用新型通过保持圈将多根支撑柱进行支撑，并与其配合形成呈圆柱形或正多棱柱状的中空腔室，在中空腔室内放置3-6根待烧结粉末冶金棒坯，通过支撑柱将其安装中频炉内，保持圈将有效的保证在整个工装在使用过程中不出现变形，通过设置间隙保证烧结气氛的流通；由于支撑杆与保持圈采用金属材质制成具有较好的导电性，在前期烧结过程中，能够在中频炉感应线圈作用下发热，从而有利于提高前期烧结过程的烧结效率，使传热更加均匀；本装置由难熔金属制成，具有较好的高温强度和刚性，对于烧结坯的直线度有较好的保证；
26.本实用新型结构简单、实用性强。
附图说明
27.图1是实用新型实施例1粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件俯视图；
28.图2是实用新型实施例1粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件正视图；
29.图3是实用新型实施例2粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件俯视图；
30.图4是实用新型实施例2粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件正视图；
31.图5是实用新型实施例1粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件装炉使用俯视图；
32.图6是实用新型实施例2粉末冶金棒坯中频炉烧结工装组件装炉使用俯视图；
33.其中：1、支撑杆；2、保持圈；21、第一保持杆；22、第二保持杆；3、中频炉；4、工装。
具体实施方式
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本技术所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本技术实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面对本实用新型进行详细说明。
36.实施例1:
37.如图1、图2、图5所示，一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装包括六根支撑杆1、与支撑杆1连接且形成中空腔室3的若干组保持圈2；所述中空腔室3为圆柱状。
38.支撑杆1为实心钨镧合金锻造圆棒，由难熔金属材料锻制而成，具有足够的刚性和高温强度，其直径为φ15mm，其沿其轴向的长度与中频炉坩埚高度相当；其中当支撑杆数量越多，中空腔室将形成圆柱状结构。
39.当中空腔室3成圆柱状结构时，支撑杆1均匀分布在圆柱状中空腔室的圆周上。
40.所述保持圈2为多组且沿支撑杆1的轴向等间距设置，其间距d＝30-100mm；每组保持圈2包括多组沿支撑杆1轴向设置的保持件，每组保持件包括多组用于将所有支撑杆1连接的第一保持杆21，通过第一保持杆21将所有支撑杆1连接且围合形成用于放置粉末冶金棒坯的中空腔室3，
41.每根第一保持杆21呈8字状结构，为难熔金属丝制成，优选的采用拉拔加工钨镧合金丝，通过交叉绕织的形式均匀紧箍在支撑杆1的外侧，从而保持整体工装的形状和尺寸，第一保持杆21其直径为φ4mm。
42.如图5所示，使用时，先将多个本工装4紧密放入中频炉坩埚中，然后往每个工装4中插入3根待烧结钨条压坯。装料完成后，进行中频烧结，待烧结完成之后将坯条从工装4中取出，工装4留待下次使用。
43.本实用新型所提供的粉末冶金棒坯中频炉烧结工装，在前期烧结过程中，金属材质的支撑杆1和保持圈2具有较好的导电性，能够在中频炉感应线圈作用下发热，从而有利于提高前期烧结过程的烧结效率，使传热更加均匀；工装4的间隙d也有利于烧结气氛的流通，并且工装4由难熔金属制成，具有较好的高温强度和刚性，对于粉末冶金棒坯的直线度有较好的保证。
44.实施例2：
45.如图2、图3、图6所示：
46.一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装包括六根支撑杆1、与支撑杆1连接且形成中空腔室3的若干组保持圈2；中空腔室3的形状为正六棱柱；六根支撑杆1位于正六棱柱的六个棱角位置。
47.所述支撑杆1为实心钨钾合金锻造圆棒，具有足够的刚性和高温强度，其直径为φ12mm，其长度与待烧结压坯长度相当；支撑杆1均匀分布在正六边形顶点上。
48.每组所述保持圈2包括六根用于连接相邻两组支撑杆1的第二保持杆22，每组保持圈2中的六根第二保持杆22在同一平面上，相邻两组保持圈2之间存在间隙；第二保持杆22为旋锻加工而成的钨钾合金杆，通过焊接的形式与支撑杆1连接从而形成截面为正六边形的中空腔室，通过保持圈2的设置保持整体工装的形状和尺寸，第二保持杆22直径为φ6mm。
49.使用时，先将本工装4紧密放入中频炉坩埚中，如图6所示，然后往每个工装中插入6根粉末冶金棒坯。装料完成后，进行中频烧结，待烧结完成之后将坯条从本工装4中取出，本工装4留待下次使用。
50.本实用新型所提供的粉末冶金棒坯中频炉烧结工装，在前期烧结过程中，金属材质的支撑杆1和保持圈2具有较好的导电性，能够在中频炉感应线圈作用下发热，从而有利
于提高前期烧结过程的烧结效率，使传热更加均匀；间隙d有利于烧结气氛的流通，并且工装由难熔金属制成，具有较好的高温强度和刚性，对于粉末冶金棒坯的直线度有较好的保证。
51.经多次验证，该中频炉烧结工装，大大提高了烧结坯的合格率；并且结构简单，制造成本低，在生产过程中装卸料方便，可重复利用，能有效提高棒坯的烧结效率。
52.本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：
1.一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，包括多根平行设置的支撑杆、用于连接多根支撑杆且与支撑杆配合形成中空腔室的保持圈；所述中空腔室呈圆柱状或多边棱柱状；多根待烧结粉末冶金棒坯放置在中空腔室内。2.根据权利要求1所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述中空腔室为圆柱状时，所述支撑杆沿中空腔室的周向均匀设置；当所述中空腔室的截面为正多边形结构时，所述支撑杆位于正多边形结构的顶点。3.根据权利要求2所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述支撑杆为难熔金属圆棒，其直径为5～20mm。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述保持圈为多组，且沿中空腔室的轴线等间距设置，所述间距为d,d＝25-110mm。5.根据权利要求4所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述保持圈包括多组沿中空腔室轴向设置且与支撑杆相互配合的保持件；所述保持件包括套装在相邻两组支撑杆外侧的第一保持杆。6.根据权利要求5所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述保持件呈8字型结构，且套装在相邻两根支撑杆的外侧；同组保持件中相邻两根第一保持杆成交错设置。7.根据权利要求5所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述第一保持杆为难熔金属丝，直径为1.5～8mm。8.根据权利要求4所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述保持圈包括多组用于连接相邻两根支撑杆的第二保持杆；所述第二保持杆的两端分别与相邻两根支撑杆焊接。9.根据权利要求8所述的一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装，其特征在于，所述第二保持杆为难熔金属丝，直径为1.5～8mm。

技术总结
本实用新型涉及中频烧结技术领域，更具体地讲，涉及一种用于粉末冶金棒坯中频炉烧结的工装；包括多根平行设置的支撑杆、用于连接多根支撑杆且与支撑杆配合形成中空腔室的保持圈；所述中空腔室呈圆柱状或多边棱柱状；多根待烧结粉末冶金棒坯放置在中空腔室内。本实用新型提高中频烧结初期的烧结效率，改善烧结过程中的排杂条件，解决了粉末冶金棒坯在高温烧结过程中的弯曲问题，有效的保证烧结制品的质量。量。量。


技术研发人员：唐鑫鑫 钟船军 杨晓青 张清斌
受保护的技术使用者：自贡硬质合金有限责任公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/9/3