具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明主要以圆饼状粉末压坯300为特例进行的特定设计方案。

如附图1所示，一种连续式粉末冶金烧结装置，包括依次对粉末压坯进行预烧的预烧区S1、对粉末压坯进行高温烧结的烧结区S2、对粉末压坯进行冷却的冷却区S3，所述冷却区S3分为位于前部的缓冷区S3.1和位于后部的急冷区S3.2，所述缓冷区S3.1用于对粉末压坯进行缓冷，所述急冷区S3.2用于对粉末压坯进行急速冷却；其中，所述预烧区S1、烧结区S2以及缓冷区S3.1共同对应设置同一连续式网带烧结炉，所述急冷区S3.2对应设置气冷式双气体冷却设备。通过气冷式双气体冷却设备对产品进行急速冷却，不仅大大提高冷却效率，而且缩短产品在高温状态下暴露在环境中的时间，减少氧化率，提高产品质量。

如附图2、附图3、附图4以及附图5所示，所述气冷式双气体冷却设备包括从下到上依次连接设置的混气罐3、固定导气竖管3c、旋转接头4、活动导气竖管5和气冷架6，还包括连接架8、旋转驱动机构9、液氮源100和液氦源200，其中：所述混气罐3水平设置，其两端分别具有氮气入口3a和氦气入口3b，所述氮气入口3a通过氮气管线10对接所述液氮源100，所述氦气入口3b通过氦气管线20对接所述液氦源200，氮气与氦气在混气罐3内混合构成对圆饼状粉末压坯300进行急速冷却的氮氦混合气体；氦气为稀有气体，比较稳定，氮气的化学性质很不活泼，低温的氦气与低温的氮气相结合形成的氮氦混合气体对圆饼状粉末压坯300进行急速冷却，在本设计方案中称之为双低温气体冷却技术，隔绝空气，避免高温产品发生表面氧化，冷却效果好、效率高。

所述气冷架6用于承托并包裹所述圆饼状粉末压坯300，且气冷架6顶部为可打开结构；组成所述气冷架6的架体为空心结构，所述气冷架6的底部中心位置具有导通架体并对接活动导气竖管5的进气接口60，所述气冷架6的内壁均匀密布喷气孔6102，架体内的氮氦混合气体从喷气孔6102喷向圆饼状粉末压坯300的表面对所述圆饼状粉末压坯300进行急速冷却，喷气式冷却直接冲击圆饼状粉末压坯300的表面，冷却效果更好；所述气冷架6的内壁具有活动支撑体6101，置于气冷架6内的所述圆饼状粉末压坯300通过活动支撑体6101支撑与气冷架6保持相对活动设置，且圆饼状粉末压坯300的表面与气冷架6的内壁具有间距，利于氮氦混合气体的流动蔓延，从而形成包围圆饼状粉末压坯的氮氦混合气体气氛。

所述活动式导气竖管5通过连接架8连接于固定导气竖管3c上，且活动式导气竖管5与连接架8旋转配合，所述旋转驱动机构9与活动式导气竖管5驱动连接，所述旋转驱动机构9驱动活动式导气竖管5带动气冷架6相对圆饼状粉末压坯300快速旋转，以调整喷气孔6102朝向圆饼状粉末压坯300的表面的相对位置，保证对圆饼状粉末压坯300喷气冷却的覆盖更加全面以及均匀化。

所述混气罐3内部设置有氮气聚集罩31、氦气聚集罩32以及混气冲击板33；所述混气冲击板33位于混气罐3的中部位置并正对混气罐3顶部中间位置的所述固定导气竖管3c，且混气冲击板33表面密布通孔；所述氮气聚集罩31的大端口笼罩氮气入口3a，小端口正对混气冲击板33；所述氦气聚集罩32的大端口笼罩氦气入口3b，小端口正对混气冲击板33；所述氮气聚集罩31内聚集的氮气冲击混气冲击板33的一侧板面并分散，所述氦气聚集罩32内聚集的氦气冲击混气冲击板33的另一侧板面并分散，使得氮气与氦气混合构成氮氦混合气体，气体混合更加充分、高效、均匀。

所述氮气管线10上沿氮气输送方向依次设置有氮气释放阀11、氮气动力泵12及氮气止回阀13；所述氦气管线20上沿氦气输送方向依次设置有氦气释放阀21、氦气动力泵22及氦气止回阀23。在本发明中，氮气成本低而且几乎无害，其作为主冷却气体，氦气为稀有气体而且成本高，其作为副冷却气体，各采用氮气释放阀及氦气释放阀进行流量控制；低温氮气要比低温氦气温度高，混合形成的氮氦混合气体的温度要比氮气的温度要低，其冷却效率与效果都更佳，低温氦气又比氮气轻，混合形成的氮氦混合气体要比同样体积的氮气轻，从而提高气体流动性，更有利于对产品进行冷却。

所述气冷架6具有外仓室7，所述气冷架6位于所述外仓室7内，气冷架6的进气接口60旋转密封贯穿外仓室7的底部设置，所述外仓室7的仓门71位于顶部，所述仓门71上安装有出气阀72。

所述气冷架6包括两个U型架体61、四个翻转驱动机构62、四个直板架体63和四个可形变导气管64；所述U型架体61及直板架体63均为空心结构，且直板架体63通过可形变导气管64导通U型架体61；两个所述U型架体61呈开口朝上姿态相互垂直交叉连接构成承托圆饼状粉末压坯300的承托架610，所述进气接口60位于承托架610底部中心；所述直板架体63通过翻转驱动机构62一一对应设置于承托架610的顶端，所述直板架体63与对应的U型架体61处于同一竖直平面，且翻转驱动机构62驱动所述直板架体63在对应的U型架体61所在的竖直平面翻转；所述喷气孔6102均匀分布在承托架610的内壁及直板架体63的内壁，所述活动支撑体6101活动设置在承托架610的内壁，且圆饼状粉末压坯300的底面及侧面分别与承托架610的内壁具有间距；所述气冷架6顶部在打开状态下，所述直板架体63通过翻转驱动机构62翻转至朝上的竖直状态；所述气冷架6顶部在关闭状态下，所述直板架体63通过翻转驱动机构62翻转至朝内的水平状态，且直板架体63的内壁与圆饼状粉末压坯300的顶面具有间距。

作为优选，所述活动支撑体6101为嵌设于承托架610内壁的凹槽内并可在凹槽内自由滚动的滚珠。

所述翻转驱动机构62包括通过支撑板621设置于U型架体61顶端的转轴622以及安装于支撑板621上用于驱动转轴622的伺服电机623，所述直板架体63一端连接在转轴622上。

所述旋转驱动机构9包括驱动电机91、主动齿轮92和从动外齿环93；所述驱动电机91安装在连接架8，所述主动齿轮92安装于驱动电机91的输出端，所述从动外齿环93套固在活动式导气竖管5上，且主动齿轮92与从动外齿环93相啮合。

一种连续式粉末冶金烧结装置的烧结工艺方法，包括依次进行的连续式网带烧结炉作业段与气冷式双气体冷却设备作业段；

a)连续式网带烧结炉作业段：具体包括依次经过预烧区S1的预烧作业段、烧结区S2)的高温烧结作业段以及缓冷区S3.1的缓冷作业段

a.1)预烧作业段：采用氮气作为保护气氛，加热温度控制在280～700℃范围内，提高圆饼状粉末压坯300的强度以及脱除添加剂；

a.2)高温烧结作业段：采用SiC加热元件间接式加热，加热温度控制在1125～1140℃范围内；

a.3)缓冷作业段：采用空气进行吹风式冷却；

b)气冷式双气体冷却设备作业段

b.1)打开仓门71，利用翻转驱动机构62驱动直板架体63外翻打开气冷架6的顶部，将缓冷后的圆饼状粉末压坯300置于承托架610内，随后再次利用翻转驱动机构62驱动直板架体63内翻关闭气冷架6的顶部，并关闭仓门71，以及保持出气阀72处于打开状态；

b.2)打开氮气释放阀11、氮气止回阀13，并启动氮气动力泵12，将液氮源100的液氮形成氮气通过氮气管线10输送至混气罐3，与此同时，打开氦气释放阀21、氦气止回阀23，并启动氦气动力泵22，将液氦源200的液氦形成氦气通过氦气管线20输送至混气罐3，氮气聚集罩31内聚集的氮气与氦气聚集罩32内聚集的氦气共同冲击混气冲击板33分散并进行混合构成氮氦混合气体；

b.3)氮氦混合气体依次经过固定导气竖管3c、旋转接头4、活动导气竖管5导入气冷架6的架体空心内部，进而从各喷气孔6102喷向圆饼状粉末压坯300的表面对圆饼状粉末压坯300进行急速冷却，并且氮氦混合气体在外仓室7内形成包围圆饼状粉末压坯300的急速冷却气氛，增强冷却效果，最后氮氦混合气体从出气阀72排出。

在步骤b.3中，间接式利用旋转驱动机构9驱动活动式导气竖管5带动气冷架6相对圆饼状粉末压坯300快速旋转，随后停下，由于圆饼状粉末压坯300自身的重力作用，以及圆饼状粉末压坯300通过活动支撑体6101进行活动承托的作用，利用重力惯性原理，从而可以调整喷气孔6102朝向圆饼状粉末压坯300的表面的相对位置，保证对圆饼状粉末压坯300喷气冷却的覆盖更加全面以及均匀化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。