[實用新型]一種通過離子轟擊進行表面處理的加熱爐

有效

• 申請號: 201721349160.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN207276694U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 陳全剛;牛君;陳永生;丁景艷;董云玉;張慶純;榮寶晶
• 申請（專利權）人: 牛君
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所22206
• 代理人: 李曉莉

技術領域

本實用新型屬于氮化處理設備領域，特別涉及到一種進行通過離子轟擊達到氮化目的的加熱爐。

背景技術

現有技術中，離子氮化油套管一般采用立式型式的加熱爐，在真空容器中，在兩個極(陰極及陽極)加上高電壓，使容器中稀薄氣體電離，形成等離子體；正離子通過陰極位降區被加速對陰極進行轟擊而實現的。

現有技術的立式型式的加熱爐，設置有附助陽極，但從其功能上和材質上均存在不足，并且在氮化過程中易變形，近而導至打弧等缺點，影響產品的質量和生產速度，無法滿足生產需要。

因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種裝爐方便和氮化均勻快速、穩定的加熱爐，解決現有技術中氮化時輔助陽極易變形、氮化易打弧、不起輝的缺點。

一種通過離子轟擊進行表面處理的加熱爐，其特征是：包括爐體、爐蓋、保溫層、冷卻層、輔助陽極裝置、輸氣裝置、流量計、工件及真空泵；

所述爐體的形狀為圓筒型，其兩端均設置有爐蓋，且其中一側爐蓋與真空泵連接；

所述爐體的空腔內壁上依次設置有保溫層及冷卻層；

所述爐體的內部設置有輔助陽極裝置，輔助陽極裝置兩端分別通過絕緣夾具連接爐體內部的兩根陽極金屬棒；

所述輔助陽極裝置是由多段通過螺紋連接，并且設置有云母扶正套的鋼管組成；

所述輸氣裝置通過管道與爐體側壁上的通孔連接，且在輸氣裝置與爐體連接的管道上設置有流量計；

所述工件套設在輔助陽極裝置上，且工件與爐體的內部電源陰極連接。

所述爐蓋與真空泵連接處設置有密封圈。

所述輸氣裝置通過管道與爐體側壁上的通孔連接處設置有密封圈。

通過上述設計，本實用新型有如下有益效果：使離子氮化油套管氮化時裝爐方便，氮化均勻快速，輔助陽極不變形，不打弧、易起輝功效，適用于臥式爐，批量氮化油管生產加工。

附圖說明

圖1為本實用新型的外觀示意圖。

圖中1-爐體、2-爐蓋、3-保溫層、4-冷卻層、5-輔助陽極、6-輸氣裝置、7-流量計、8-工件、9-真空泵。

具體實施方式

下面結合圖示對本實用新型進行詳細說明：

一種通過離子轟擊進行表面處理的加熱爐，其特征是：包括爐體1、爐蓋2、保溫層3、冷卻層4、輔助陽極裝置5、輸氣裝置6、流量計7、工件8及真空泵9；

所述爐體1的形狀為圓筒型，其兩端均設置有爐蓋2，且其中一側爐蓋2與真空泵9連接；

所述爐體1的空腔內壁上依次設置有保溫層3及冷卻層4；

所述爐體1的內部設置有輔助陽極裝置5，輔助陽極裝置5兩端分別通過絕緣夾具連接爐體1內部的兩根陽極金屬棒；

所述輔助陽極裝置5是由多段通過螺紋連接，并且設置有云母扶正套的鋼管組成；

所述輸氣裝置6通過管道與爐體1側壁上的通孔連接，且在輸氣裝置6與爐體1連接的管道上設置有流量計7；

所述工件8套設在輔助陽極裝置5上，且工件8與爐體1的內部電源陰極連接。

所述爐蓋2與真空泵9連接處設置有密封圈。

所述輸氣裝置6通過管道與爐體1側壁上的通孔連接處設置有密封圈。

本實用新型的操作步驟如下：

步驟一、將工件8套接在輔助陽極裝置5上，將輔助陽極裝置5通過絕緣夾具與爐體1內部的兩根陽極金屬棒連接，同時將工件8與爐體1內部的陰極連接。

步驟二、操控真空泵9使爐體1內形成30Pa-300Pa真空環境，通過輸氣裝置6通入N、H化合物和CO2的混合氣體，給爐體1內部的陽極與陰極通400V-1100V直流脈沖高壓電。

步驟三、通電后在工件8周圍產生輝光放電，此種情況下可使通入真空中的N、H化合物和CO2的混合氣體發生電離，在工件8及輔助陽極裝置5之間的電勢差的作用下以離子的方式濺射。此時離子向工件8內表面沖擊，使油管加熱并富集沉積在工件8內表面。由于離子的轟擊，在工件8內表層0.05mm內產生密度極高的位錯，加速擴散速度。氮元素沉積后形成FeN，分解后會直接滲入工件8，得到較高的硬度，同時使工件8內表面形成ε相層，滲層致密，抗蝕性好，在大氣、潮溫和工業氣液和水中具有較高的化學穩定性。

步驟四、關閉真空泵9，取出工件8及輔助陽極裝置5。

在離子氮化處理結束后會在工件8內表面形成深度為0.1-0.3mm的防腐耐磨層(防腐耐磨層的厚度依具體的油田需要)。

并可在N、H化合物和CO2的混合氣體中填加微量金屬無素Cr、Ti、Ni，在通電過程中使Cr、Ti、Ni等合金元素其它介質發生反應，以離子的方式濺射。沉積工件8內表面達到耐熱，防腐蝕等目的。