自20世紀50年代中期美國巴蒂爾(Battelle)研究所為研制核反應材料而開發HIP技術以來。由于其在生產加工難度較大且質量要求較高的材料及構件中展現出獨特優勢,受到了人們的廣泛關注。經過近半個世紀的發展,隨著熱等靜壓設備性能的不斷改進..,HIP技術現已在硬質合金燒結、鎢鋁鈦等難熔金屬及合金的致密化、產品的缺陷修復、大型及異形構件的近凈成形、復合材料及特種材料的生產加工等方面得到了廣泛應用。下面就跟著小編一起了解熱等靜壓吧~
熱等靜壓(hot isostatic pressing,簡稱HIP)是一種集高溫、高壓于一體的工藝生產技術,加熱溫度通常為1000 ~2000℃,通過以密閉容器中的高壓惰性氣體或氮氣為傳壓介質,工作壓力可達200MPa。在高溫高壓的共同作用下,被加工件的各向均衡受壓。故加工產品的致密度高、均勻性好、性能優異。同時該技術具有生產周期短、工序少、能耗低、材料損耗小等特點。
工作原理如附圖所示,是通過壓縮系統提供高壓氣體,通過氬氣或氮氣進行等向施壓的。
熱等靜壓設備的結構性能
熱等靜壓設備主要由高壓容器、加熱爐、壓縮機、真空泵、冷卻系統和計算機控制系統組成,其中高壓容器為整個設備的關鍵裝置。目前。..的熱等靜壓機為預應力鋼絲纏繞的框架式結構。高壓容器的端蓋與缸體間的連接采用無螺紋設計,因簡體和框架均采用鋼絲預應力纏繞,所獲的負預應力可通過計算確定,即使當裝置處于工作的.大壓力狀態時,其強大的應力也是由預應力纏繞鋼絲所承受,即應力被集中消除,承載區域獨立..。同時鋼絲纏繞還起到防爆和屏障的作用。
加熱爐負責提供熱等靜壓所必需的熱量,通常為電阻式加熱爐,可視不同溫度檔的要求,采用不同的電阻材料,如.高工作溫度為1450℃條件時可用鉬絲加熱爐,為2000%條件時可用石墨加熱爐。
壓縮系統通常采用非注油式電動液壓壓縮機.并配置有過壓保護、防振裝置和自動調節部件,可給熱等靜壓提供高達200MPa的高壓氣體。
真空泵則采用旋轉葉輪式,用于設備的抽空排氣,同時可去除容器內水氣、氧和其它揮發性雜質。
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