[发明专利]一种层流等离子表面点状热处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种层流等离子表面点状热处理系统，可进行零件表面点状热处理，实现表面点状局部强化，提高表面耐磨性能并保持零件主体机械性能不变。

背景技术

目前，工件的表面硬化热处理多采用高频处理或激光处理，高频处理温度较低、能耗较大且处理深度较深，易改变材料机械性能；而激光处理的功率低、效率慢，处理深度偏浅使用寿命较短；层流等离子表面热处理具有功率高、效率高，处理深度可达3mm，并且对基体材料的机械性能影响小，是一种优良的表面硬化热处理工艺。但现有的等离子表面热处理设备，由于等离子焰流的持续性（也就是焰流自身不能急速的切断及恢复），通常是线性处理，因此在某些仅需要表面点状硬化的零部件上难以进行处理。

发明内容

为了克服现有的层流等离子表面热处理工艺只能进行线状处理而不能进行点状强化处理的问题, 本发明提供一种特殊设计的等离子热处理系统，采用外部气体吹断等离子焰流，一定时间后关闭吹断气流，恢复等离子焰流，通过重复性的控制吹断及恢复的时间，实现工件表面点状硬化热处理。

本发明采用的技术方案是：采用特殊的吹气及控制系统，吹气嘴安装在等离子发生器上，且垂直于等离子焰流的轴向，通入气流从外部吹断等离子焰流，一定时间后停止吹气，等离子焰流立即迅速恢复，并对工件表面进行硬化热处理，处理一定时间后再次吹气中断等离子热处理，通过重复性的控制等离子焰流的吹断及恢复时间，实现在零件表面点状热处理硬化，吹断和恢复的时间由系统分别调节控制。

其具体的实例见示意图1：

本发明的有益效果是：1、采用气体吹断等离子焰流的方式实现间断式对工件表面热处理，结构简单可靠，整体制造成本低。2、系统可以控制等离子焰流吹断和恢复的时间，能适应不同的工艺参数需求。

 附图说明

图1是本发明的系统构造示意图。图中：（1）. 等离子发生器 ，（2）. 等离子焰流，（3）. 工件，（4）. 吹断气嘴，（5）.气体管路，（6）. 气体开关，（7）. 气源，（8）. 控制线缆 ，（9）. 吹气控制系统，（10）.运动系统

具体实施方式：

等离子发生器（1）与工件（3）由运动系统（10）控制进行相对运动，等离子发生器（1）产生的等离子焰流（2）在工件（3）表面运动，进行局部表面加热，而工件（3）自冷却（为加速冷却可对工件（3）喷水），实现表面硬化热处理。吹断气嘴（4）的出气方向垂直于等离子焰流（2）的轴向，吹断气嘴（4）通过气体管路（5）以及气体开关（6）连接到气源（7），吹气控制系统（9）通过控制线缆（8）控制气体开关（6）的开通和关闭，气体开关（6）打开时，吹断气嘴（4）吹出气体将等离子焰流（2）吹断，气体开关（6）关闭时，吹断气嘴（4）不吹气体，等离子焰流（2）立即自行恢复。吹气控制系统（9）控制气体开关（6）重复性的开通和关闭，同时运动系统（10）控制等离子发生器（1）与工件（3）进行相对运动，最终在工件（3）的表面实现点状硬化热处理。通过吹气控制系统（9）可分别设置气体开关（6）的开通和关闭时间，运动系统（10）可调节等离子发生器（1）的移动速度。