本实用新型涉及一种无氧状态下配制高温合金的装置,属于冶金工程设备制造技术领域。
背景技术:
直接法测定合金的气液相平衡时,合金是必须的实验原料,由于实验所需的合金必须保证不能被氧气氧化,且体积较小,但是目前无法直接购买实验所要求的一定配比的体积较小的合金块。目前已经存在的配置实验合金的方法无法保证不被氧气所氧化,且配置所需时间太长,效率低下,最终成型的合金块组分的比例已经和称量时的组分比例发生了一定的变化,导致直接法测定气液相平衡实验时数据误差较大。而且用电动势法测定合金组元的活度时也需要指定配比的圆柱形小合金块,由于对合金块的形状要求非常苛刻,目前无法直接从市面上购买,所以只能选择此种装置,利用高纯石墨坩埚的形状来获得电动势法测定合金组元的活度所要求的合金的形状。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的问题及不足,本实用新型提供一种无氧状态下配制高温合金的装置。本装置通过橡胶塞与抽真空以及通氩气配合,首先排除了石英管内部的空气,保证整个配合金过程中都是无氧气氛。电阻炉与热电偶以及温度控制仪的配合,可以确保配制合金过程中温度恒定在指定温度处并保温所需时间,如此则可以连续配制多个合金。且本装置采用水激冷的方式,避免了逐渐冷却导致的最终配制的合金块成分发生偏析,而且激冷是非常快速的一个过程,可以有效的节约时间,降低能耗,提高工作效率。解决了配制合金时合金被氧化,没有固定形状,偏析,耗时长等问题,本实用新型通过以下技术方案实现。
一种无氧状态下配制高温合金的装置,包括转换接头1、橡胶塞2、刚玉进气管3、刚玉出气管4、石英管5、热电偶6、隔热砖7、高纯石墨坩埚8、电阻炉9、真空泵10、盛水装置11、三通转换开关12、氩气瓶13、温度控制仪14、两通转换开关15、减压阀16和氩气瓶旋转开关17,石英管5内部底部放置高纯石墨坩埚8,石英管5内高纯石墨坩埚8上部设有隔热砖7,隔热砖7上设有热电偶6,石英管5顶部设有橡胶塞2,橡胶塞2顶部插入刚玉进气管3和刚玉出气管4,刚玉进气管3通过转换接头1、气体连接管、两通转换开关15连接氩气瓶13,刚玉出气管4通过转换接头1管道连接三通转换开关12,三通转换开关12出口端其中一端连接真空泵10,另一端连接盛水装置11,当工作时,将石英管5放置到电阻炉9中,热电偶6与温度控制仪14连接。
所述气体连接管上设有减压阀16。
所述氩气瓶13顶部设有氩气瓶旋转开关17。
该无氧状态下配制高温合金的装置的工作原理为:
工作时,首先把称量好的物料放入高纯石墨坩埚8,并把高纯石墨坩埚8放入石英管5,再把隔热砖7放入石英管5,然后把已经插入刚玉进气管3、刚玉出气管4,热电偶6的橡胶塞2插入石英管5,利用橡胶塞2的伸缩性保证整个装置不漏气。通过气体连接管、转换接头1、三通转换开关12、两通转换开关15把此装置整体连接起来。待设备组装好之后,旋转三通转换开关12方向朝向真空泵10(即打开真空泵10进行抽真空),把石英管5内部抽为真空,然后关掉真空泵10,打开氩气瓶旋转开关17向石英管5内部冲氩气,待石英管5内部压力与外界平和时旋转三通转换开关12方向到接向盛水装置11的方向,待盛水装置11里面冒气泡时,把石英管5放入电阻炉9加热并保温。保温时间到达后取出石英管5放入水中激冷,冷却至室温时拔掉橡胶塞2,取出高纯石墨坩埚8倒出所配的合金块。按此种操作顺序即可达到所配合金不被氧化,有固定的形状,效率高,耗时短,成分不偏析的目的。
本实用新型的有益效果是:
(1)本装置在操作过程中是无氧且有保护性气体氩气持续到结束,有效避免了合金被氧化。
(2)可以根据实验的要求定制相应石墨坩埚并配制不同形状的合金块。
(3)采用水激冷的方法,避免了逐渐冷却造成的合金块产生偏析,降温时间短,效率高。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中:1-转换接头,2-橡胶塞,3-刚玉进气管,4-刚玉出气管,5-石英管,6-热电偶,7-隔热砖,8-高纯石墨坩埚,9-电阻炉,10-真空泵,11-盛水装置,12-三通转换开关,13-氩气瓶,14-温度控制仪,15-两通转换开关,16-减压阀,17-氩气瓶旋转开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1所示,该无氧状态下配制高温合金的装置,包括转换接头1、橡胶塞2、刚玉进气管3、刚玉出气管4、石英管5、热电偶6、隔热砖7、高纯石墨坩埚8、电阻炉9、真空泵10、盛水装置11、三通转换开关12、氩气瓶13、温度控制仪14、两通转换开关15、减压阀16和氩气瓶旋转开关17,石英管5内部底部放置高纯石墨坩埚8,石英管5内高纯石墨坩埚8上部设有隔热砖7,隔热砖7上设有热电偶6,石英管5顶部设有橡胶塞2,橡胶塞2顶部插入刚玉进气管3和刚玉出气管4,刚玉进气管3通过转换接头1、气体连接管、两通转换开关15连接氩气瓶13,刚玉出气管4通过转换接头1管道连接三通转换开关12,三通转换开关12出口端其中一端连接真空泵10,另一端连接盛水装置11,当工作时,将石英管5放置到电阻炉9中,热电偶6与温度控制仪14连接。
实施例2
如图1所示,该无氧状态下配制高温合金的装置,包括转换接头1、橡胶塞2、刚玉进气管3、刚玉出气管4、石英管5、热电偶6、隔热砖7、高纯石墨坩埚8、电阻炉9、真空泵10、盛水装置11、三通转换开关12、氩气瓶13、温度控制仪14、两通转换开关15、减压阀16和氩气瓶旋转开关17,石英管5内部底部放置高纯石墨坩埚8,石英管5内高纯石墨坩埚8上部设有隔热砖7,隔热砖7上设有热电偶6,石英管5顶部设有橡胶塞2,橡胶塞2顶部插入刚玉进气管3和刚玉出气管4,刚玉进气管3通过转换接头1、气体连接管、两通转换开关15连接氩气瓶13,刚玉出气管4通过转换接头1管道连接三通转换开关12,三通转换开关12出口端其中一端连接真空泵10,另一端连接盛水装置11,当工作时,将石英管5放置到电阻炉9中,热电偶6与温度控制仪14连接。
其中气体连接管上设有减压阀16;氩气瓶13顶部设有氩气瓶旋转开关17。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。