[發明專利]真空井式無罐離子滲碳多用爐

無效

• 申請號: 02124558.4
• 申請日: 2002-06-20
• 公開（公告）號: CN1394982A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: 劉承仁;由衛玲;王帥;劉學水
• 申請（專利權）人: 煙臺海德機床廠;劉承仁
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域??本發明涉及到工件表面強化專用設備，屬于熱處理技術領域。

背景技術??滲碳是金屬表面強化的一種重要工藝手段。據統計，化學熱處理和表面處理的零件中，需經滲碳處理的約占75％。滲碳工藝的發展是經歷了固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳、真空滲碳和目前為止的等離子滲碳的發展過程，在發展的過程中，每一種工藝方法的改變，都經歷了新老工藝的交叉應用的生產過程，等離子滲碳是當前世界上最先進的滲碳工藝，然而，到目前為止，我國熱處理的滲碳設備仍以40年代以來至今的氣體滲碳爐為主。據不完全統計，我國的井式滲碳爐就多達3萬余臺，這種設備其能源消耗之大、生產效率之低，已引起了人們的廣泛關注。

以大連海事大學劉承仁、楊烈宇教授對等離子滲碳工藝與設備的研制已有30年的歷史，先后在國內首次成功的研制出臥式離子滲碳爐、罩式離子滲碳爐，1990年3月人民交通出版社出版了楊烈宇教授所著的“離子轟擊滲擴技術”，使我國采用離子滲碳技術進行產業化翻開了新的一頁。其中的臥式離子滲碳爐已由國家列入重點推廣項目批量生產，并在滲碳后可實現真空淬火，而罩式離子滲碳爐已按德國的標準生產出世界上最大的滲碳件，材料為20Cr₂Ni₄A的尼曼螺桿，尺寸為Φ279×2237mm。目前經濟效益每年達到100萬元。1999年3月18日，經國家專利局的審查，授予了發明專利權，其專利號為ZL95110290.7。但是，這兩種離子滲碳爐，各自也存在有不足之處，臥式離子滲碳爐，由于爐體結構及淬火油量的限制，只能用于小型零件、精密件的生產，到目前為止，這種爐的最大裝爐量為300Kg，而罩式離子滲碳爐，雖然其裝爐量可達到3噸以上，但其滲碳后的零件需要二次淬火，經二次加熱淬火工件表面必然會產生氧化脫碳問題，同時，在連續生產時，這種爐的熱損失很大，大部分滲碳件精度是靠最后精加工來完成，據不完全統計，這樣的滲碳件其數量占滲碳件總量的90％以上，研究表明，這些零件完全可以經真空等離子滲碳后，直接短時進行或油淬、或水淬、或等溫淬火完成，而能夠完成這個任務的設備，其目標就是真空井式無罐離子滲碳多用爐。

發明的內容??本發明的目的和任務就是要克服現有技術存在的，①裝爐量小，不能大批量生產，②不能處理大件、特大件和細長件的批量生產問題，③受淬火介質的限制的不足，并提供一種裝爐量大、無罐、可選擇淬火介質、直接淬火、不用變壓器及馬弗罐、爐溫均勻的真空井式無罐離子滲碳多用爐，特提出本發明的技術解決方案。

本發明所提出的真空井式無罐離子滲碳多用爐，主要包括：高真空層[10]、由硅酸鋁纖維層[16]和耐火磚層[12]構成的爐體[15]、由輻射管和電阻絲構成的加熱器[14]、由蓋體[27]和空氣層[18]及硅酸鋁纖維層[16]、水冷層[26]構成的爐蓋[19]、真空獲得系統[6]、離子源控制系統[2]、排氣系統[4]、冷卻系統[5]、供氣系統[7]和供電控制系統[3]，其特征在于：在爐體[19]上還設有與爐膛保持小縫隙連通的雙層粗真空層[11]，在耐火磚層[12]的內側，還設有陽極筒[13]，其耐火磚層[12]與陽極筒[13]之間的間距應大于10mm；設在加熱器[14]內的電阻絲呈蛇形狀，并與輻射管壁之間應保持大于10mm的間隙；在爐蓋[19]上，其底部于蓋體[27]的下方設有多個隔熱屏[44]層結構，在蓋體[27]內所設的空氣層是雙層空氣層[18]；設在爐蓋[19]上的排氣管[23]在通過雙層空氣層[18]段處，在其此段排氣管的側壁上開有出氣小孔[42]，該出氣小孔與各層空氣層中的空氣相連通，在排氣管的上端出口處，還設有堵塞[24]，當排氣之后，用堵塞將其出口封閉；設在爐蓋[19]上的混合進氣管[21]，在通過硅酸鋁纖維層[16]段設計成蛇形狀或散熱片狀，并在混合進氣管的上端安裝有氣體混合器[22]；在爐蓋[19]上還設計有由電接點壓力表[70]和安全放氣閥[69]相連通而構成的安全閥[25]；在爐蓋[19]觀察孔[17]的上方安裝有其內設計有可轉動的隔熱屏總成[87]的觀察窗體[20]；爐體的高真空層[10]的真空嘴[30]通過手閥[31]控制與抽真空管[30]相連通。