D0I:10.13374/j.issn1001053x.2001.03.041 第23卷第3期 北京·科技大学学报 VoL.23 No.3 2001年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 2001 弯管一次合成设备 林涛 果世驹 殷声 郭志猛 隋延安 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要研制了用于弯管一次合成的设备.该设备由三部分组成：主体部分、控制部分和监视 部分，主体部分包括电动机、减速箱、安装盘和机架；控制部分包括温度检测仪、调速器和计算 机；监视部分包括电视和摄像头.使用该设备可实现弯管一次合成过程的全自动控制，并合成 出325mm的陶瓷复合弯管. 关键词SHS;铝热反应；自动化 分类号TF12 弯管一次合成中的“一次”是区别于SHS 瓷和金属的相对密度的差异，二者相分离，陶瓷 离心法制备陶瓷复合弯管而言的？，它指整个 浮在上面，金属沉在下面，陶瓷与弯管壁接触冷 弯管只需单独一次合成过程.此合成过程采用 却凝固形成陶瓷衬层；与此同时，驱动弯管绕其 SHS-重力法.对SHS-重力法已经进行了一些 弯曲中心旋转，使熔池始终处于水平位置，直到 基础性研究，从现有的报导看，已合成出 整个弯管合成完毕. Φ273mm的陶瓷复合弯管.但要使陶瓷复合弯 由此可见，弯管一次合成的关键是控制弯 管在工业上获得应用，还需要相配套的设备.本 管旋转速度与铝热剂燃烧速度二者之间的匹 文介绍本研究小组研制的一套自动控制合成过 配，以使熔池始终处于水平位置. 程的合成设备 基于上述要求，自行设计了弯管一次合成 设备.图2是弯管一次合成设备的组成原理图， 1设备的组成原理 设备由主体部分、控制部分和监视部分组成. SHS-重力法合成陶瓷复合弯管的原理是日 监视器 本学者佐多延博等人首先提出的)，过程如图1 摄像头 所示：把混好的铝热剂装入弯管内，然后用钨丝 安装盘 点燃铝热剂；铝热反应的放热使反应产物（陶瓷 计算机 弯头 诚速箱 和金属)均处于熔融状态，并形成熔池，由于陶 温度检测仪 钢管 钢管 陶瓷 图2弯管一次合成设备组成原理图 钨丝 陶瓷、 Fig.2 Components of the device for synthesizing the 熔融陶瓷 composite elbow 熔融金属 铝热剂 2设备的主体部分 钢管 主体部分的功能是固定弯管，并在合成弯 铝热剂 管时提供旋转的动力.该部分包括电动机、减速 图1弯管一次合成过程示意图 箱、安装盘和机架. Fig.1 Schematic of synthesizing the composite elbow by 工业交流电动机为普通鼠笼电机，常用的 SHS-gravitational process 有4极、6极和8极，即便是8极电机其转速也 收稿日期200102-12林涛男，31岁，讲师，博士生 *国家863高科技资助项目CNo.715-009-0130) 高达760rmin.而弯管合成时铝热剂燃烧的蔓第 卷 第 期 年 月 北 京 、 科 技 大 学 学 报 公 伽宜， 湘 及 。 川。 、 弯管一次合成设备 林 涛 果世驹 殷 声 郭志猛 隋延安 北京科技大学材料科学与工程学院 ，北京 摘 要 研制了用 于弯管一次合成的设备 该设备 由三部分组成 主体部分 、 控制部分和监视 部分 主体部分包括电动机 、 减速箱 、 安装盘和机架 控制部分包括温度检测仪 、 调速器和计算 机 监视部分包括 电视和摄像头 使用该设备可实现弯管一次合成过程 的全 自动控制 ， 并合成 出今 的陶瓷复合弯管 关健词 铝热反应 自动化 分类号 吓 弯管一次合成 中的 “ 一次 ” 是 区别于 离心 法制备 陶瓷复合弯管而言 的 ‘月， 它指整个 弯管只 需单独 一次合成过程 此合成过程采用 乐重力法 对 宇重力法 已 经进行 了一些 基 础 性 研 究 ， 从 现 有 的报 导 看 ， 已合 成 出 似 的陶瓷复合弯管 但要使陶瓷复合弯 管在工业上 获得应用 ， 还需要相配套的设备 本 文介绍本研究小组研制 的一套 自动控制合成过 程 的合成设备 设备的组成原理 一重力 法合成陶瓷复合弯管的原理是 日 本学者佐多延博等人首先提 出 的【刀， 过程如图 所示 把混好的铝热剂装人弯管 内 ， 然后用 钨丝 点燃铝热剂 铝热反应 的放热使反应产物 陶瓷 和金属 均处于熔融状态 ， 并形成熔池 ， 由于 陶 瓷和金属 的相对密度 的差异 ， 二者相分离 ， 陶瓷 浮在上 面 ， 金属沉在下面 ， 陶瓷与弯管壁接触冷 却凝固形成陶瓷衬层 与此同时 ， 驱动弯管绕其 弯曲中心旋转 ， 使熔池始终处于水平位置 ， 直到 整个弯管合成完毕 由此可见 ， 弯管一次合成 的关键是控制 弯 管旋转 速度 与铝 热剂 燃烧速度 二者之 间 的 匹 配 ， 以使熔池 始终处 于水平位置 基于上述要求 ， 自行设计 了弯管一次合成 设备 ， 图 是弯管一次合成设备的组成原理 图 ， 设备 由主体部分 、 控制部分和监视部分组成 监视器 调速器 电 机 计算机 钨丝 钢管 陶瓷 熔融金属 钢管 图 弯管一次合成设备组成原理图 坛 图 弯管一次合成过程示意图 一 收稿 日期 林涛 男 ， 岁 ， 讲师 ， 博士生 国家 高科技资助项 目伽 一 一 设备的主体部分 主体部分 的功能是 固定弯管 ， 并在合成弯 管时提供旋转 的动力 该部分包括 电动机 、 减速 箱 、 安装盘 和机架 工业交流 电动机为普通 鼠笼 电机 ， 常用 的 有 极 、 极和 极 ， 即便是 极 电机其转速也 高达 而弯管合成时铝热剂燃烧 的蔓 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2001．03．041