一﹞离子渗氮工艺对设备的要求

　　1.真空度

　　设备的真空炉体具有良好的密封性能,通过真空获得系统，能够得到工艺所需要的真空度。

　　2.电绝缘

　　零件(阴极)对阳极有良好的电绝缘，以保证工艺正常进行和设备安全。

　　3.良好的灭弧性能

　　在得到稳定的辉光放电前，零件表面不可避免地要产生弧光放电，就是辉光稳定后，也有辉光向弧光转变的情况。而弧光放电的特点是低电压、大电流放电，这就要求设备具有良好的灭弧性能，不至损坏零件和设备。

　　4.水冷却

　　真空炉体有循环水冷却，以免温度过高橡胶密封件受热损坏。

　　5.隔热保温

　　真空炉体安装有隔热屏，一是为了节约电能，二是减少零件因热量散发而造成的温度不均匀。

　　﹝二﹞离子渗氮设备

　　离子渗氮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。

　　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。

　　﹝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﹞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期内(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20/100-25/100以上。

　　2.真空炉体

　　设备的真空炉体分井式(零件吊挂)、钟罩式(零件堆放)和综合式三种形式。

　　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，真空炉体有足够的工作容积。

　　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。

　　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，准确控制工件温度。

　　5.供气系统

　　供气系统由氨气瓶、氨气减压器、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﹞离子渗氮设备的主要技术参数

　　输入电源： 三相 380V 50Hz

　　直流输出电压： 0—1000V可调

　　大输出电流(直流电源)：

　　峰值电流(脉冲电源)：

　　平均电流：

　　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

　　炉体有效工作容积：

　　工作温度： ≦650℃

　　大装炉量：

　　很小真空度： ≤6.67Pa

　　压升率： ≤0.133Pa/min