一种真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102352478A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102352478A(43)申请公布日2012.02.15(21)申请号201110334816.4(22)申请日2011.10.31(71)申请人北京机电研究所地址100083北京市海淀区学清路18号(72)发明人周有臣宋家奇吴坚尹成锟王京晖刘永黄伟东刘俊祥陈志英丛培武(74)专利代理机构北京方韬法业专利代理事务所11303代理人吴景曾(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置(57)摘要一种真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，包括气缸、移动伸缩杆及高温渗碳喷头，气缸设在真空渗碳炉体外面；活动伸缩杆穿过炉体伸入到炉体内，其在炉外的一端与外部渗碳气入口连接，其在炉内的端部装有高温渗碳喷头，该活动伸缩杆由气缸提供动力，推动活动伸缩杆作上下移动。本发明装置与真空低压渗碳炉的加热室炉体底部连接，可在大装炉量、密集装炉条件下，使工装中心区域的零件获得与工装外层零件一致的渗碳介质的供给，从而保证真空低压渗碳零件的渗碳均匀性。CN10235478ACCNN110235247802352485A权利要求书1/1页1.一种真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，其特征在于：所述的可自动伸缩渗碳气喷嘴装置包括气缸、移动伸缩杆及高温渗碳喷头，所述的气缸设置在真空渗碳炉炉体的外面；所述的活动伸缩杆穿过炉体，伸入到炉体内，活动伸缩杆在炉外的一端与外部渗碳气入口连接，活动伸缩杆在炉内的端部装有高温渗碳喷头，该活动伸缩杆由气缸提供动力，通过气缸推进装置推动活动伸缩杆作上下移动；所述的可自动伸缩渗碳气喷嘴装置通过炉体连接法兰座与真空低压渗碳炉的加热室炉体底部连接。2.根据权利要求1所述的真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，其特征在于：在所述的活动伸缩杆伸进炉体内的炉体部位设有真空密封装置。3.根据权利要求1所述的真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，其特征在于：在所述的气缸推进装置外面设有水冷装置。4.根据权利要求1所述的真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，其特征在于：所述的气缸所能伸出的最大行程是能使高温渗碳喷头可伸入到炉体内有效加热区的中心部位。5.根据权利要求1所述的真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置，其特征在于：在位于加热区内的活动伸缩杆及高温渗碳喷头均由耐高温石墨材料制成，可在1300℃高温条件下正常使用。2CCNN110235247802352485A说明书1/3页一种真空低压渗碳设备可自动伸缩渗碳气喷嘴装置技术领域[0001]本发明属于真空热处理设备技术领域。具体涉及一种在真空低压渗碳设备中，可自动调整喷嘴伸入工装深度的渗碳气喷嘴装置。背景技术[0002]渗碳热处理在金属热加工中应用非常广泛，几乎所有的传动部件、耐磨部件都需要渗碳处理。[0003]真空高温低压渗碳技术采用乙炔气为渗碳介质，采用独特的低压脉冲真空渗碳技术和专用的高温渗碳工艺，实现高精度的零件真空渗碳。其技术优于目前常用的传统气体渗碳设备，解决了传统气体渗碳无法克服的难题。[0004]1、传统的气体渗碳原理：[0005]2C2H8+3O2+12N2→6CO+8H2+12N2①[0006]C4H10+2O2+8N2→4CO+5H2+8N2②[0007]2CO→C+CO2③[0008]传统的气体渗碳一般采用丙烷或丁烷作为渗碳气，气体在炉内受热进行分解(如①、②式所示)生成CO，CO再进行反应((如③式所示))产生活性碳原子，碳原子在工件表面附着并向工件内部扩散实现渗碳过程。[0009]气体渗碳难以解决的问题：[0010](1)如①、②式所示在反应气体中含有氧气，因此在渗碳过程中，不可避免的会在金属零件表面形成内氧化层(亦称为晶间氧化层)，而且内氧化层在传统的气体渗碳设备中是无法去除的。内氧化层的形成会急剧破坏零件的耐磨性和抗疲劳强度，导致金属零件渗碳质量不稳定和使用寿命的降低，会造成最终主机(工程机械、汽车等)的传动部件的寿命下降、噪音增大、耗能提高等不利后果。[0011](2)金属表面一旦形成内氧化层之后，它在工件表面会形成不连续的氧化膜，阻碍着碳原子将工件内部扩散，因此传统的气体渗碳普遍存在渗碳时间长，耗能严重的问题。[0012](3)传统的气体渗碳设备自始至终需要不断的通入各种气体，调整碳势。因此气体消耗量大、电能消耗大、废气(温室气体)排放量大，不符合当今节能、环保的发展趋势。[0013](4)传统的气体渗碳设备由于自身构炉材料的限制，只能在950℃以下工作，不能够通过提高温度来提高渗碳速度，同时对于1000℃以上的不锈钢渗碳更是无能为力