[實用新型]一種臥式多用離子氮化爐

有效

• 申請號: 201420778603.X
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN204325475U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 劉榮承
• 申請（專利權）人: 大連愛信金屬制品有限公司
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 周志艦

技術領域

?本實用新型涉及一種熱處理設備，特別是一種臥式多用離子氮化爐。

背景技術

氮化處理廣泛應用于機械零部件生產過程中，可以大幅度提高零部件表面的硬度、耐磨性、耐腐蝕性能。氮化技術有多種，包括氣體氮化和離子氮化，離子氮化是氮化工藝中具有滲速快、適用鋼種廣的特點。現有的離子氮化爐都是鐘罩式水冷爐壁結構，存在以下缺陷：只通過輝光放電加熱工件，加熱不均勻，溫差大，且電弧容易擊傷工件；輝光厚度大，導致工件裝爐量小；爐子不能做氣體氮化，功能單一；通過爐壁夾層水冷卻，氮化后的冷卻速度較慢，導致處理周期長，水冷爐壁結構，導致氮化爐升溫速度慢，能耗高。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種氮化效果好，節省能源，離子氮化和氣體氮化兩用的臥式多用離子氮化爐。

本實用新型的技術解決方案是：一種臥式多用離子氮化爐，包括臥式爐體、馬弗罐、測溫熱電偶、陰極導電裝置、真空系統、氮化氣體供氣裝置，其特征在于在爐體內設馬弗罐，馬弗罐內設導流筒，導流筒與馬弗罐之間有氣體流動的空間，在該空間內設有輻射管，導流筒內置陰極導電裝置的陰極盤，與導流筒一端相對的馬弗罐內設有攪拌風扇，與設置在爐體外的風機軸連接；在爐體與馬弗罐之間的空間內設有冷風進氣管和冷風排氣管，冷風進氣管與鼓風機連通；在馬弗罐內相對設置兩個與外部氮化氣體供氣裝置連通的供氣管，外部供氣裝置將所需氣體分配或混合好后，通過供氣管通入爐內；在馬弗罐內還設有水蒸氣注入管，與外部水蒸氣注入裝置連通。

所述的測溫熱電偶采用兩個熱電偶，其中一個設置在馬弗罐內，另一個設置在導流筒內，與工件相接觸。

所述的爐體采用隔熱保溫材料形成熱爐壁。

本實用新型的特點是：增加了輻射加熱管和快速氣體冷卻以及后氧化用水蒸氣注入裝置，從而具備了離子氮化和氣體氮化兩種功能；快速氣體冷卻與現有技術的爐壁水冷相比，不僅冷卻速度更快，而且更加節省能源消耗；采用爐內測溫與工件測溫相結合，溫度測量準確，精確控制工件加熱溫度，提高氮化效果。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖作進一步詳述：

如圖所示，本實用新型一種臥式多用離子氮化爐，主要是由臥式爐體8、馬弗罐6、用于工件溫度測量的熱電偶15、爐控溫熱電偶14、陰極導電裝置、真空系統、氮化氣體供氣裝置構成。爐體采用隔熱保溫材料形成熱爐壁。在爐體馬弗罐內設置有導流筒7，導流筒與馬弗罐之間有氣體流動的空間，在該空間內設有輻射管19，陰極導電裝置的陰極盤20設置在導流筒內，用于放置工件13，并由固定在爐體壁及馬弗罐上的支柱4支撐固定。同時通過陰極盤導電柱5與爐體外的電控裝置連接。導流筒一端與爐體的爐門1相對，另一端與設置在馬弗罐內的攪拌風扇18相對，風扇與設置在爐體外的風機11軸連接。在爐體與馬弗罐之間的空間內設有冷風進氣管9和冷風排氣管17，兩管為對角設置，冷風進氣管與鼓風機連通。兩個供氣管2、12分別從爐門和與爐門相對的爐體壁引入至馬弗罐內，兩供氣管與外部氮化氣體供氣裝置相連通，相對設置的供氣管可以使進入的氣體均勻分布。在馬弗罐內還設有水蒸氣注入管16，經爐體與外部水蒸氣注入裝置連通。兩支熱電偶14設置在馬弗罐內，用于測量罐內前后兩個位置的溫度，熱電偶15設置在導流筒內與工件相接觸，用于測量工件溫度。爐體門上設有觀察窗3。抽真空管10一端伸入至馬弗罐內，另一端與真空系統相連通。

進行離子氮化作業時，打開爐門1，將工件13放在陰極盤20上，將熱電偶15插入工件中，關上爐門。通過真空系統的抽真空管10將馬弗罐6內空氣抽出，由內置的輻射管19加熱，當達到一定溫度時，本實施例設為450℃，通過供氣管2、12向馬弗罐內通入一定氬氣，并啟動陰極導電裝置，通過陰極盤20轟擊并繼續加熱工件，當工件中熱電偶15和馬弗罐中的熱電偶14測得值基本一致時，兩熱電偶之間的溫差在10℃以內，停止通入氬氣，開始由供氣管2、12從爐子兩側通入離子氮化所用氣體即氮氣和氫氣，使得爐內氣體均勻，并開始離子氮化至完成作業，整個過程可以通過爐門觀察孔3觀察爐內狀況。

進行氣體氮化作業時，只需輻射管加熱和爐內熱電偶14測溫，從供氣管2、12通入氮化所用氣體，該氣體為氨氣和二氧化碳，啟動風機11帶動風扇轉動進行氣體攪拌，氣體沿著導流筒7內、外壁定向流動，使氣體均勻分布。氮化結束后，可以通過水蒸氣注入管16通入水蒸汽，對工件進行后氧化。后氧化結束后，從與鼓風機連接的冷風進氣管通入冷風，由冷風排風管17排出，降低馬弗罐和爐體8的溫度，從而達到快速降溫的目的。