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离子渗氮炉炉温均匀度控制

作者 : admin 发表时间 : 2016-01-15 浏览 : 451

    首先,是对装炉方式提出严格要求。渗氮零件上对可能产生辉光集中而又无渗氮要求的沟槽小孔一律进行屏蔽。这点在《离子氮化作业指导书》里已明确规定,一般孔隙在38mm的沟槽小孔必须保护,避免由于辉光集中而造成的局部温度过高。

  对于工件一炉批量处理时,要使各零件和阳极之间有大致相等的距离,各件相互之间也应距离均匀。总的原则是尽可能使各个零件的吸热和散热条件一致。根据这个准则,我厂在实际装炉过程中,把零件顺着阳极摆成一圈或错落摆成几圈,这样虽然牺牲了炉膛中间宝贵的有效空间,但保证了炉温的均匀,效果良好。

  对于小批量工件需拼炉处理的,应尽量要求这些零件的表面积与重量之比接近。当然,在实际生产中为了保证生产效率,不可能刻意去追求这种完美,但对于套类零件和实心零件,若两者同炉,由于零件的“形状效应”,套类零件要比实心零件升温快,同时套类零件的内壁散热损失小,造成了其温度比实心件高出很多,因此切忌套类零件和实心零件同炉处理。

  对于较复杂零件,可能在一个个体上造成局部温度不均的,可通过摆放位置的调整来降低甚至消除温度缺陷。这里可以遵循一个原则,就是把零件可能温度偏高的一端,如直径较大的一端或带有渗氮内孔的一端置于炉子散热大的部位(罩式炉的上部,井式炉的下部),使相反的影响因素部分抵消,从而减小零件的温差。或把对渗氮无要求的一端置于这些部位,确保零件要求渗氮的部位能有较均匀的温度。

  其次,是控制升温温度。在升温阶段由于零件各处的表面积与重量之比不相同,因此升温速度不同,若加热速度过快,集中的热量来不及传导出去,将使截面薄的部位温度过高。缓慢升温对温度均匀有利。

  再次,设置辅助阳极和辅助阴极。辅助阳极在罩式炉中经常采用,一般在顶部设置一个上下位置可调节的平板作为辅助阳极,同时还具有隔热屏的作用。

辅助阴极就是在零件温度偏低的地方或附近设一个或数个钢件,并与处理零件一同起辉。辅助阴极起一个热屏障的作用,减少了零件局部的散热损失。

    最后,是对离子渗氮炉的改造。调整进气口的方向,为避免气流直接喷射零件,将进气管口的方向稍作调整,使进气管口朝上对着钟罩顶部,这种改进效果明显。设置隔热屏和保温层,隔热屏和保温层能提高离子渗氮炉内温度,大大减小工件到炉壁的温度梯度,不仅可以大幅度节省电能,而且也减小了零件各处散热条件的差异,从而温度均匀度得到改善。

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