2.原因分析及改进措施 5 d' i+ M: a$ \
l# h1 Y. X8 t: k. a
离子渗氮时，零件表面各处温度的均匀一致是保证渗氮质量的重要因素。由于离子氮化炉是在电场的作用下，氮离子轰击阴极，同时加热零件表面达到渗氮温度以实现渗氮的，这就造成离子渗氮零件温度常常很不均匀，各部位温度相差几十度甚至上百度，致使渗氮层的硬度和深度不均匀。所以我们从改善炉温均匀性人手，对齿圈渗氮后出现的问题进行分析并采取改进措施。 ' w% u- a0 j M) ~% s- I
(2)针对罩式离子氮化炉具有因零件上部散热大、温度往往偏低的特点，我们在炉子顶部设置了圆盘状的辅助阴极。工作时辅助阴极和零件一同起辉升温。由于辅助阴极的存在及相互热辐射的影响，提高了附近空间的温度，减小了零件这一部位的散热损失，因此使该处的温度升高直至和其他部位的温度相同。 / ^ v2 U. [: n4 I. B; k , W# E$ ?; X/ g5 @(3)调试过程中我们还发现，离子渗氮炉炉体外壁温度严重不均，外壁温差约有50℃左右。经分析认为原因之一是该炉体的循环冷却水路存在问题，原炉体水冷系统只有一处进水和一处出水，冷却水从炉子底部进入，从炉子顶部流出。在此种冷却方法下，在炉子底部，由于循环水的不断注入，使其温度基本保持在20℃；而在炉子顶部，由于冷却水被炉子所散发出来的热量不断加热，冷却水温度已达到70℃左右。另一个原因是该炉体设计上只有一层隔热屏，对零件的隔热起不到很好的效果。所以我们首先是对冷却水路进行了改造，在炉子中部增设一处进水口，通过调整两处进水口的流量，最终达到炉体外壁温度基本均匀一致，确保炉温更均匀；其次是新增加_，一个不锈钢隔热屏，成为双层隔热屏，这样可提高离子渗氮炉膛的温度，减小从工件到炉壁的温度梯度，不仅可以节省电能，而且也减小了工件各处散热条件上的差异，使得工件的温度均匀性得到很大的改善。 ; c i5 L4 W. k, k. S
" M3 J5 N( ^& a
3.效果 1 j- o1 k: ?( U" s
% s! M. }3 g8 W8 Q针对离子氮化炉炉温均匀性问题，通过采取以上措施，齿圈经离子渗氮后，其变形、硬度、渗氮层深度及其偏差范围均符合要求，证实我们采取的改进措施切实可行而有效。
[复制链接]
发表于 2011-9-13 19:47:12