辉光离子渗氮（氮化）成套设备简介 - 文章

辉光离子渗氮（氮化）成套设备简介

作者：武汉首发表面工程有限公司

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武汉首发表面处理研究所、武汉首发表面工程有限公司位于武汉东湖高新技术开发区，是专门从事离子氮化工艺研究、设备生产及相关技术服务的专业研究所和企业。主要产品 LD 系列离子氮化炉和 LDMC 系列脉冲离子氮化炉，用户遍及全国二十余省、市的机械行业。优质的产品和服务得到用户的好评和信赖。我们的设备能够为用户创造更大的效益，是我们最大的愿望。

LDMC 系列离子渗氮（氮化）设备

一.离子氮化工艺

离子氮化是一种可以显著提高钢铁零件表面硬度﹑耐磨损﹑耐疲劳和耐腐蚀性能的化学热处理工艺。

将欲处理零件置于真空炉体内，在真空条件下，往炉内充以稀薄的含氮气体。零件接离子电源阴极，炉体接阳极，阴阳极接数百伏直流电压。由于电场作用，炉内稀薄气体被电离，氮离子定向撞击阴极（零件），零件表面产生辉光放电并被加热。在一定气氛和一定温度下，零件表面复合、吸收氮原子，形成高浓度的含氮层并向心部扩散，经过一段时间，得到工艺要求所需要的氮化层。

离子氮化工艺由于其节能﹑省气﹑效率高﹑质量好﹑无污染等优点，在动力﹑机床﹑石化机械﹑轻纺机械﹑摸具等行业中得到了广泛应用。

二.离子氮化设备

设备主要用于机械零件的离子氮化、离子氮碳共渗(软氮化)等离子化学热处理工艺，使机械零件表面改性，获得所需要的机械性能和物理化学性能。

成套设备由离子电源﹑真空炉体﹑真空获得系统﹑测控温系统﹑供气系统组成。

2.1.离子电源

离子电源分为直流离子电源和脉冲离子电源，用户可根据需要选用。

2.1.1.直流离子电源

直流离子电源主要包括整流变压器﹑可控整流电路﹑L-C 振荡灭弧电路﹑截止反馈电路﹑控制电路。

2.1.2.脉冲离子电源

脉冲离子电源是在直流离子电源的基础上加装由 IGBT 元件及控制电路组成的斩波器，通过斩波得到占空比可调的脉冲电流。
脉冲离子电源与直流离子电源相比，能较好地改善空心阴极效应。
脉冲离子电源是在每个工作周内（频率为1KHZ时，周期为1ms）电流回零，辉光熄灭一次，因而提高了灭弧效率。
脉冲离子电源能实现电压、电流的独立调节，能滿足不同的工艺要求。
脉冲离子电源与直流离子电源相比，节能在15%-20%以上。

2.2.真空炉体

设备的真空炉体分井式（零件吊挂）、罩式（零件堆放）和综合式三种供用户选购。

真空炉体由炉筒和炉底盘组成。

炉筒体用钢板焊接而成，为双层结构，中间可通水冷却。各密封面﹝槽﹞用真空橡胶密封圈密封。炉内装有不銹钢隔热屏﹑阴极盘。炉筒上开有观察窗。进气接口装在炉体顶部。

炉底盘上装有阴极输电接口﹑测温接口﹑测压接口﹑抽气接口等。

阴极输电装置由阴极杆、密封件、绝缘垫、承重柱和气隙套组成。阴极引线通过阴极输电装置与阴极盘相联。

真空炉体必须有良好的密封，以保证工艺对真空度的要求。

根据加工零件尺寸和生产能力的要求，真空炉体必须有足够的工作容积。

2.3.真空获得系统

真空获得系统由旋片式机械真空泵﹑真空电磁阀﹑真空蝶阀组成，通过真空管道与真空炉体连接。

电阻式真空计用于测量真空炉体真空度。

2.4.测控温系统

测控温系统由热电偶﹑控温电路和控温仪表组成。由热电偶得到温度毫伏信号，通过控温仪表PID调节和相关电路，精确控制工件温度。

2.5.供气系统

供气系统由氨气瓶、氨气减压器、转子流量计和输气管道组成。

设备配有两只流量计，一只用于氨气流量调节，一只用于渗碳气流量调节，两种气体经过流量计后混合通入炉内，通过调节流量比例可实现氮碳共渗工艺（软氮化）。

三. 离子氮化设备主要技术参数和技术指标

3.1直流离子电源主要参数：

直流输出电压：0-1000V可调

直流电源最大输出电流：

规格	LD30A	LD50A	LD75A	LD100A	LD150A	LD300A
电流	30A	50A	75A	100A	150A	300A

灭弧方式：LC振荡灭弧和截止灭弧

3.2脉冲电源最大输出电流：

脉冲电源最大输出电流：

规格	LDMC30A	LDMC50A	LDMC75A	LDMC100A	LDMC150A	LDMC300A
平均电流	30A	50A	75A	100A	150A	300A
峰值电流	60A	100A	150A	200A	300A	600A

占空比（脉冲电源）： 0.10-0.85可调
脉冲频率（脉冲电源）：1000Hz
控制方式（脉冲电源）：定频调宽
输出波形（脉冲电源）：矩形方波

3.3炉体部分主要指标：

炉体有效工作容积：视规格和用户要求决定

工作温度：≦650℃

最大装炉量：

规格	LD30A	LD50A	LD75A	LD100A	LD150A	LD300A
零件重量	300㎏	600㎏	1000㎏	1500㎏	2500㎏	6000㎏
零件表面积	1.5㎡	2.5㎡	3.75㎡	5.0㎡	7.5㎡	15㎡

极限真空度： ≤6.67Pa
压升率： ≤0.133Pa／min
仪表控温精度： ±1℃

四.我所设备特点

我所在离子氮化设备及工艺方面积累了大量的经验，注重于设备的可靠性，稳定性和先进性。设备主要有以下技术特点：

1.真空炉体制造增加焊接后时效工序，消除焊后应力，保证各密封面不变形，从而长久保证真空密封要求。
2.保护截止电路特殊设计，即使阴阳极之间短路，也能自动保护，决不损坏设备和炉内零件。
3.电源的整流电路的可控硅﹑二极管和脉冲发生电路的IGBT元件全部采用进口摸块，线路简单，质量可靠。
4.操作按钮互相设有保护，即使操作人员失误操作，也不会损坏设备。
5.动作控制采用固化电路，线路简单，大大提高可靠性。
6.温度控制采用自适应PID调节。保证控温精度，减少电参数波动。

五.售后服务和技术服务

为使我所设备能够在用户的生产中发挥更大的作用，按交钥匙工程的规范要求，我们建立了成套的系统服务。包括以下内容：
1.在用户生产现场进行设备安装和调试。
2.设备整机保修一年,电器部分保修两年。
3.长期提供维修和配件供应服务。
4.对用户的操作人员和维修人员进行离子渗氮工艺和设备技术讲座、设备操作和维修培训。

六.定购设备说明

6.1.希望用户提供的资料

1.氮化零件的材料、技术要求、前后工序情况，便于确定最佳氮化工艺。
2.氮化零件简图、重量、批量，便于帮助用户选择设备功率、炉型和炉体相关尺寸。

6.2.设备使用的必要条件

1.与设备功率相匹配的50Hz380V三相交流电源。
2.自来水或循环冷却水（压力≧1.5㎏）。
3.渗氮气源（一般使用氨气）。
4.一定面积和一定高度的厂房。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/26/2005)


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