[实用新型]一种卧式多用离子氮化炉

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种热处理设备，特别是一种卧式多用离子氮化炉。

背景技术

氮化处理广泛应用于机械零部件生产过程中，可以大幅度提高零部件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性能。氮化技术有多种，包括气体氮化和离子氮化，离子氮化是氮化工艺中具有渗速快、适用钢种广的特点。现有的离子氮化炉都是钟罩式水冷炉壁结构，存在以下缺陷：只通过辉光放电加热工件，加热不均匀，温差大，且电弧容易击伤工件；辉光厚度大，导致工件装炉量小；炉子不能做气体氮化，功能单一；通过炉壁夹层水冷却，氮化后的冷却速度较慢，导致处理周期长，水冷炉壁结构，导致氮化炉升温速度慢，能耗高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氮化效果好，节省能源，离子氮化和气体氮化两用的卧式多用离子氮化炉。

本实用新型的技术解决方案是：一种卧式多用离子氮化炉，包括卧式炉体、马弗罐、测温热电偶、阴极导电装置、真空系统、氮化气体供气装置，其特征在于在炉体内设马弗罐，马弗罐内设导流筒，导流筒与马弗罐之间有气体流动的空间，在该空间内设有辐射管，导流筒内置阴极导电装置的阴极盘，与导流筒一端相对的马弗罐内设有搅拌风扇，与设置在炉体外的风机轴连接；在炉体与马弗罐之间的空间内设有冷风进气管和冷风排气管，冷风进气管与鼓风机连通；在马弗罐内相对设置两个与外部氮化气体供气装置连通的供气管，外部供气装置将所需气体分配或混合好后，通过供气管通入炉内；在马弗罐内还设有水蒸气注入管，与外部水蒸气注入装置连通。

所述的测温热电偶采用两个热电偶，其中一个设置在马弗罐内，另一个设置在导流筒内，与工件相接触。

所述的炉体采用隔热保温材料形成热炉壁。

本实用新型的特点是：增加了辐射加热管和快速气体冷却以及后氧化用水蒸气注入装置，从而具备了离子氮化和气体氮化两种功能；快速气体冷却与现有技术的炉壁水冷相比，不仅冷却速度更快，而且更加节省能源消耗；采用炉内测温与工件测温相结合，温度测量准确，精确控制工件加热温度，提高氮化效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图作进一步详述：

如图所示，本实用新型一种卧式多用离子氮化炉，主要是由卧式炉体8、马弗罐6、用于工件温度测量的热电偶15、炉控温热电偶14、阴极导电装置、真空系统、氮化气体供气装置构成。炉体采用隔热保温材料形成热炉壁。在炉体马弗罐内设置有导流筒7，导流筒与马弗罐之间有气体流动的空间，在该空间内设有辐射管19，阴极导电装置的阴极盘20设置在导流筒内，用于放置工件13，并由固定在炉体壁及马弗罐上的支柱4支撑固定。同时通过阴极盘导电柱5与炉体外的电控装置连接。导流筒一端与炉体的炉门1相对，另一端与设置在马弗罐内的搅拌风扇18相对，风扇与设置在炉体外的风机11轴连接。在炉体与马弗罐之间的空间内设有冷风进气管9和冷风排气管17，两管为对角设置，冷风进气管与鼓风机连通。两个供气管2、12分别从炉门和与炉门相对的炉体壁引入至马弗罐内，两供气管与外部氮化气体供气装置相连通，相对设置的供气管可以使进入的气体均匀分布。在马弗罐内还设有水蒸气注入管16，经炉体与外部水蒸气注入装置连通。两支热电偶14设置在马弗罐内，用于测量罐内前后两个位置的温度，热电偶15设置在导流筒内与工件相接触，用于测量工件温度。炉体门上设有观察窗3。抽真空管10一端伸入至马弗罐内，另一端与真空系统相连通。

进行离子氮化作业时，打开炉门1，将工件13放在阴极盘20上，将热电偶15插入工件中，关上炉门。通过真空系统的抽真空管10将马弗罐6内空气抽出，由内置的辐射管19加热，当达到一定温度时，本实施例设为450℃，通过供气管2、12向马弗罐内通入一定氩气，并启动阴极导电装置，通过阴极盘20轰击并继续加热工件，当工件中热电偶15和马弗罐中的热电偶14测得值基本一致时，两热电偶之间的温差在10℃以内，停止通入氩气，开始由供气管2、12从炉子两侧通入离子氮化所用气体即氮气和氢气，使得炉内气体均匀，并开始离子氮化至完成作业，整个过程可以通过炉门观察孔3观察炉内状况。

进行气体氮化作业时，只需辐射管加热和炉内热电偶14测温，从供气管2、12通入氮化所用气体，该气体为氨气和二氧化碳，启动风机11带动风扇转动进行气体搅拌，气体沿着导流筒7内、外壁定向流动，使气体均匀分布。氮化结束后，可以通过水蒸气注入管16通入水蒸汽，对工件进行后氧化。后氧化结束后，从与鼓风机连接的冷风进气管通入冷风，由冷风排风管17排出，降低马弗罐和炉体8的温度，从而达到快速降温的目的。