自20世纪50年代中期美国巴蒂尔(Battelle)研究所为研制核反应材料而开发HIP技术以来。由于其在生产加工难度较大且质量要求较高的材料及构件中展现出独特优势,受到了人们的广泛关注。经过近半个世纪的发展,随着热等静压设备性能的不断改进..,HIP技术现已在硬质合金烧结、钨铝钛等难熔金属及合金的致密化、产品的缺陷修复、大型及异形构件的近净成形、复合材料及特种材料的生产加工等方面得到了广泛应用。下面就跟着小编一起了解热等静压吧~
热等静压(hot isostatic pressing,简称HIP)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。
工作原理如附图所示,是通过压缩系统提供高压气体,通过氩气或氮气进行等向施压的。
热等静压设备的结构性能
热等静压设备主要由高压容器、加热炉、压缩机、真空泵、冷却系统和计算机控制系统组成,其中高压容器为整个设备的关键装置。目前。..的热等静压机为预应力钢丝缠绕的框架式结构。高压容器的端盖与缸体间的连接采用无螺纹设计,因简体和框架均采用钢丝预应力缠绕,所获的负预应力可通过计算确定,即使当装置处于工作的.大压力状态时,其强大的应力也是由预应力缠绕钢丝所承受,即应力被集中消除,承载区域独立..。同时钢丝缠绕还起到防爆和屏障的作用。
加热炉负责提供热等静压所必需的热量,通常为电阻式加热炉,可视不同温度档的要求,采用不同的电阻材料,如.高工作温度为1450℃条件时可用钼丝加热炉,为2000%条件时可用石墨加热炉。
压缩系统通常采用非注油式电动液压压缩机.并配置有过压保护、防振装置和自动调节部件,可给热等静压提供高达200MPa的高压气体。
真空泵则采用旋转叶轮式,用于设备的抽空排气,同时可去除容器内水气、氧和其它挥发性杂质。
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