CN206721351U

CN206721351U - 真空感应加热扩渗处理炉体

Info

Publication number: CN206721351U
Application number: CN201720540356.3U
Authority: CN
Inventors: 胡建军; 马朝平; 蒋杰; 孙智富
Original assignee: Chongqing University of Technology
Current assignee: Chongqing University of Technology
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2027-05-16

Abstract

本实用新型提供了一种真空感应加热扩渗处理炉体，包括本体，所述本体包括可翻转的密封盖、底座和墙壁体，中间空腔形成内腔；在内腔内设置有工作台和反应容器，反应容器设置在工作台上；在本体上设置有抽真空接口，外接真空装置以抽取内腔内的气体；与反应容器位置对应的料斗伸入内腔内，在料斗下面，设置过滤装置以对料斗进入的粉料进行过滤；在墙壁体上，设置感应线圈，通电后加热。本实用新型的炉体，由于在真空条件下加热工件，所以被加热渗入涂层的工件表面不会氧化，不脱碳，表面光亮，质量好；粉末配方可以根据需要调整，气氛可控；可单独或者连续进料，接触面积大，反应均匀，效率高；利用感应加热，可使工件迅速加热，节约工时。

Description

真空感应加热扩渗处理炉体

技术领域

本实用新型涉及一种真空感应加热扩渗处理炉体，对齿轮等金属零件和材料表面真空感应加热扩渗合金元素处理的炉体，主要用于金属类零件和材料表面冶金结合涂层的制备和表面合金化，属于金属表面技术领域。

背景技术

齿轮作为机械传动的重要组成部分广泛应用于航空、航天、航海、汽车等领域，然而常因齿面失效而无法继续工作，因此提高齿轮表面性能是目前重要的研究课题。随着科技的不断发展，特殊工况条件下运行的传动机构对齿轮提出了越来越高的要求，如齿轮表面高硬度、高耐磨性、高/低温耐候性和耐腐蚀性及防辐射性能等，由于齿轮需要心部韧性高，因此目前主要的技术方向是表面强化技术。

当前所用的材料表面强化方法主要有：PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、高能束表面改性、电沉积、热喷涂、化学热处理等方法,其中表面扩渗技术作为一种化学热处理技术，可以在金属材料表面渗进一种或几种元素，对被渗产品的几何形状和尺寸影响很小，工件变形小、精度高尺寸稳定性好；可通过选择和控制渗入元素和渗层深度，使工件表面获得不同性能；不受工件形状的局限；可节约贵重金属，降低成本。但扩渗工艺技术目前工作效率还不够高、表面氧化严重等不足，是一个需要解决的问题，针对此问题，现有技术中没有适合齿轮表面真空感应加热扩渗的炉体。

发明内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种真空感应加热扩渗处理炉体，以提高齿轮表面扩渗处理效率、防止齿轮表面氧化。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：真空感应加热扩渗处理炉体，包括本体，所述本体包括可翻转的密封盖、底座和墙壁体，密封盖在上部、底座在下部，墙壁体在密封盖与底座之间，中间空腔形成内腔；其特征在于：在内腔内设置有工作台和反应容器，反应容器设置在工作台上，待处理的齿轮工件设置在反应容器内；在本体上设置有抽真空接口，抽真空接口与内腔连通，外接真空装置以抽取内腔内的气体；与反应容器位置对应的料斗伸入内腔内，将热扩渗处理需要的粉末原料加入内腔中；在料斗下面，设置过滤装置以对料斗进入的粉料进行过滤，经过滤装置进行筛选，进入过滤装置下面的反应容器中；在墙壁体上，设置感应线圈，感应线圈与电源连接，在接通电源后，感应线圈通电后加热。

在本体上设置热电偶采集温度数据。

所述工作台是可转动以倾斜的，反应容器相应倾斜，将反应容器中的废料粉末倾斜倒入废料输送道，经废料输送道排出反应装置，进入废料收集装置中。

在本体上，设置柔性石墨密封圈，以密封密封盖和墙壁体之间、底座和墙壁体之间的缝隙。

墙壁体是耐高温的陶瓷材料。

本实用新型的有益效果：

①由于在真空条件下加热工件，所以被加热渗入涂层的工件表面不会氧化，不脱碳，表面光亮，质量好。

②粉末配方可以根据需要调整，气氛可控。

③可单独或者连续进料，接触面积大，反应均匀，效率高。

④可筛选粉末大小，涂层质量好。

⑤利用感应加热，可使工件迅速加热，节约工时。

附图说明

图1是本实用新型真空感应加热扩渗装置结构图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的热扩渗处理装置，包括本体20，在本体20内形成可以密闭的内腔21，所述本体20包括可翻转的密封盖1、底座10和墙壁体14，密封盖1在上部、底座10在下部，墙壁体14在密封盖1与底座10之间，中间空腔形成内腔21，翻转上部的密封盖1就能打开内腔21，墙壁体14最好是耐高温的陶瓷材料制作；在内腔21内设置有工作台9和反应容器8，反应容器8设置在工作台9上，待处理的金属工件设置在反应容器8内；在本体20上设置有抽真空接口2，抽真空接口2与内腔21连通，外接真空装置以抽取内腔21内的气体，达到要求的真空度。在本体20上设置有热电偶3，热电偶3用于测量内腔21的温度，以方便掌握内腔21的温度；如果是自动化程度较高的操作，还将热电偶3的温度信号输入控制装置以自动控制热扩渗处理过程；与反应容器8位置对应的料斗4伸入内腔21内（图中穿过密封盖1并伸入内腔21内），将热扩渗处理需要的粉末原料加入内腔21中，还可以设置第二料斗5，分别进料；在料斗4下面，即料斗4与反应容器8之间，设置过滤装置6以对料斗4或第二料斗5进入的粉料进行过滤，粉末原料通过过滤装置6进行筛选，粒度小于筛子粒度的颗粒，如筛子目数为200目，则小于200目的颗粒通过筛子，进入过滤装置6下面的反应容器8中，大于筛子目数的大颗粒，如大于200目，则不输送到反应容器8，不进入反应容器8中参与反应，图中所示通过管道输送到本体20外设置的集料装置11中；过滤装置6通过固定板7设置在内腔21内。在墙壁体14上，图中所示在墙壁体14上的外围设置感应线圈15，感应线圈15与电源连接，在接通电源后，感应线圈15通电后加热，加热本体20，使设置在反应容器8内的待处理金属工件以及粉末原料被加热，进行热扩渗处理。

在本体20外设置有废料收集装置12，经废料输送道深入内腔21，废料输送道与反应容器8的位置对应，在反应容器8转动或倾斜后，将反应容器8中的废料粉末倾斜倒入废料输送道，排入废料收集装置12内。工作台9是可以转动以倾斜的，电动或手动均可，在工作台9转动以倾斜时，反应容器8相应倾斜，将反应容器8中的废料粉末倾斜倒入废料输送道。

本体20上，设置柔性石墨密封圈13，以密封密封盖1和墙壁体14之间、底座10和墙壁体14之间的缝隙，使内腔21形成密闭的腔体，抽真空时达到要求的真空度。

本实用新型炉体，其工艺操作按以下步骤进行：

1、将待处理金属工件放置于反应装置内腔的工作台上，关闭密封盖使反应装置内腔密闭，打开外接在抽真空接口的真空装置进行抽真空，当内腔的真空达到使用要求时，关闭抽真空装置。

2、打开反应装置上设置的进料斗的阀门，将扩渗处理所需的粉末原料进入反应装置的内腔，落入过滤装置；

3、粉末原料通过过滤装置进行筛选，粒度小于筛子粒度的颗粒，如筛子目数为200目，则小于200目的颗粒通过筛子，进入过滤装置下面的反应容器中，大于筛子目数的大颗粒，如大于200目，则不输送到反应容器，不进入反应容器中参与反应，图中通过管道输送到集料装置中；

4、待扩渗处理所需的粉末原料全部进入后，连接电源，使设置在反应装置周围的感应线圈通电后加热，使金属工件表面温度符合热扩渗工艺要求，进行金属工件表面热扩渗处理反应；加热温度和时间等，通过设置在反应装置上的热电偶采集的温度数据进行控制；

5、当齿轮表面热扩渗处理达到工艺要求后，停止热扩渗处理；通过转动反应装置内的工作台，将反应容器中的废料粉末倾斜倒入废料输送道，经废料输送道排出反应装置，进入废料收集装置中；可以在废料收集装置设置抽吸装置，将废料经废料输送道吸入收集装置中。

6、重复前述（2）-（5）的步骤，直至达到热扩渗处理工艺要求的扩渗厚度和元素分布要求。

7、关闭电源，感应线圈停止加热，打开真空接口使空气进入反应装置的内腔，开启密封盖，取出热扩渗处理的金属工件。

热扩渗处理工艺，可能需要的不止一种粉末原料，可以分别进行热扩渗处理，也可以按照工艺要求混合后通过进料斗加入到反应装置的内腔，两种或以上的粉末原料同时进行热扩渗处理。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种真空感应加热扩渗处理炉体，包括本体（20），所述本体（20）包括可翻转的密封盖（1）、底座（10）和墙壁体（14），密封盖（1）在上部、底座（10）在下部，墙壁体（14）在密封盖（1）与底座（10）之间，中间空腔形成内腔（21）；其特征在于：在内腔（21）内设置有工作台（9）和反应容器（8），反应容器（8）设置在工作台（9）上，待处理的齿轮工件设置在反应容器（8）内；在本体（20）上设置有抽真空接口（2），抽真空接口（2）与内腔（21）连通，外接真空装置以抽取内腔（21）内的气体；与反应容器（8）位置对应的料斗（4）伸入内腔（21）内，将热扩渗处理需要的粉末原料加入内腔（21）中；在料斗（4）下面，设置过滤装置（6）以对料斗（4）进入的粉料进行过滤，经过滤装置（6）进行筛选，进入过滤装置（6）下面的反应容器（8）中；在墙壁体（14）上，设置感应线圈（15），感应线圈（15）与电源连接，在接通电源后，感应线圈（15）通电后加热。

2.根据权利要求1所述的一种真空感应加热扩渗处理炉体，其特征在于：在本体（20）上设置热电偶（3）采集温度数据。

3.根据权利要求1所述的一种真空感应加热扩渗处理炉体，其特征在于：所述工作台（9）是可转动以倾斜的，反应容器（8）相应倾斜，将反应容器（8）中的废料粉末倾斜倒入废料输送道，经废料输送道排出反应装置，进入废料收集装置中。

4.根据权利要求1—3任一所述的真空感应加热扩渗处理炉体，其特征在于：在本体（20）上，设置柔性石墨密封圈（13），以密封密封盖（1）和墙壁体（14）之间、底座（10）和墙壁体（14）之间的缝隙。

5.根据权利要求1—3任一所述的真空感应加热扩渗处理炉体，其特征在于：墙壁体（14）是耐高温的陶瓷材料。