一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置，该装置包括进气口、出气口、气体单向阀、密闭玻璃室、平面加工工作台、柱状电磁搅拌装置、变频电源，该电磁装置包括铁芯、励磁线圈、圆柱筒、筒内固定铁芯支架。将励磁线圈固定在圆柱筒壁内侧，呈螺旋状，通过支架将铁芯固定在圆柱筒壁中央，电磁装置与密闭玻璃室上端下表面通过螺纹连接。励磁线圈通过电线连接到变频电源，产生电磁力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置
本专利技术涉及一种提高激光氮化效果的装置，特别是指一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置。
技术介绍
激光氮化是指利用高能激光在高纯氮气中对金属表面进行融化，使其表面形成一层氮化层，激光氮化过程升温很快，高能激光束流的热量输入导致熔化金属层与基材之间产生很大的温度梯度，随着激光束流离开熔化金属后，熔池发生快速冷凝，冷凝时温度梯度导致激光熔凝层内产生拉应力，当拉应力大于该温度下材料强度极限时，熔凝层金属即出现裂纹。高能激光经过后，基材表面温度迅速降低，导致气泡无法完全溢出。传统的激光氮化过程中，一般直接使用高能激光在高纯氮气环境下进行氮化处理，导致氮化层有气泡等缺陷，往往不能满足工业需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种激光氮化电磁搅拌熔池装置，该装置通过将励磁线圈固定在圆柱筒壁内侧，呈螺旋状，通过支架将铁芯固定在圆柱筒壁中央，电磁装置与密闭玻璃室上端下表面通过螺纹连接。励磁线圈通过电线连接到变频电源，产生电磁力。为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案是：一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置，该装置包括进气口、出气口、气体单向阀、密闭玻璃室、平面加工工作台、柱状电磁搅拌装置、变频电源。上述的柱状电磁搅拌装置包括铁芯、励磁线圈、一端密闭的圆柱筒、筒内固定铁芯支架。将励磁线圈固定在圆柱筒内侧，呈螺旋状，通过支架将铁芯固定在圆柱筒壁中央。将密闭玻璃室上表面开四个3mm左右均匀分布的孔洞，在圆柱筒密闭的一端也开四个3mm左右均匀分布的孔洞，与密闭玻璃室孔洞一一对应，通过螺母和螺栓将其紧密连接。上述的励磁线圈通过电线连接到变频电源。上述的进气口、出气口位于密闭玻璃室的两侧，玻璃室两侧有10mm的孔洞，通过管道连接。上述的单向阀包括，第一气体单向阀和第二气体单向阀，分别安装在进气口以及出气口管道上。上述的该柱状电磁搅拌装置通过变频电源给励磁线圈通电产生工作磁场，磁场和电流相互作用，产生电磁力带动铁芯转动。在密闭玻璃室内通过通入高纯氮气，将空气排出，形成一个氮气室，基材平放在平面加工工作台面上，当高能激光透过玻璃照射到基材表面时，基材表面迅速融化，熔池受到电磁力方向的影响，产生与电磁力方向相同的力，形成搅拌，最后再其表面形成一层氮化层。上述的高能激光为脉冲激光或者连续波激光。上述的柱状电磁搅拌装置可以为2个或者3个。采用了上述方案后，本专利技术的有益效果是：a.由于电磁力的存在，熔池受到电磁力的影响，产生搅拌，使的氮化过程中气泡能够快速流出，减少组织缺陷。b.能够有效的控制结晶增长速度，使得结晶往指定的方向伸展，增加耐磨性等性能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是电磁搅拌熔池装置工作原理图；图2是电磁装置与密闭玻璃室上表面连接图；图3是电磁装置与密闭玻璃室上表面连接俯视图；附图中：11.第二气体单向阀；12.第一气体单向阀；13.平面加工工作台；14.加工件；15.密闭玻璃室；16.变频电源；17.高能激光；18.柱状电磁搅拌装置；19.电线；111.进气口；112进气口管道；113.出气口管道；114.出气口；21.密闭玻璃室上表面；22.螺母和螺栓连接；23一段密闭圆柱形筒壁；24.励磁线圈；31.固定铁芯支架；32.铁芯。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图2、图3所示，将励磁线圈24固定在一段密闭的圆柱筒23内侧，呈螺旋状，通过固定铁芯支架31将铁芯32固定在圆柱筒壁中央，形成一个柱状电磁搅拌装置18。如图1所示，通过变频电源16给励磁线圈通电产生工作磁场，磁场和电流相互作用，产生电磁力带动铁芯转动。高纯氮气通过进气口管道112、第一气体单向阀12、进气口111进入密闭玻璃室15，从出气口114、第二气体单向阀11、出气口管道113流出，将密闭玻璃室15内的空气排出，使得密闭玻璃室形成一个氮气室。在密闭玻璃室上表面开四个3mm左右均匀分布的孔洞，在柱状电磁搅拌装置密闭圆柱筒一侧开四个与密闭玻璃室上表面相对应的孔洞，使得该柱状电磁搅拌装置能够通过螺母和螺栓连接22起来。将加工件14平放在平面加工工作台13面上，当高能激光17透过玻璃照射到加工件14表面时，加工件14表面迅速融化，励磁线圈24通过电线19连接到变频电源16，熔池受到电磁力方向的影响，产生与电磁力方向相同的力，形成搅拌，最后再其表面形成一层氮化层。通过对此装置激光氮化过的氮化层进行金相分析，发现无气泡、裂纹等缺陷，通过电磁力控制结晶的增长方向，增加氮化层耐磨性能。以上所述的实施例仅为本专利技术的优选方案，并不用于限制本专利技术，对于所属领域的技术人员来说，本专利技术在上述所说的基础上，可以有各种更改和变化。在此无法对所有实施方式进行一一列举。凡在本专利技术原则之内，或者由本专利技术的精神所引申出的显而易见的变动均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置，该装置包括进气口、出气口、气体单向阀、密闭玻璃室、平面加工工作台、柱状电磁搅拌装置、变频电源。其特征在于：所述的柱状电磁搅拌装置包括铁芯、励磁线圈、一端密闭的圆柱筒、筒内固定铁芯支架。将励磁线圈固定在圆柱筒内侧，呈螺旋状，通过支架将铁芯固定在圆柱筒壁中央。将密闭玻璃室上表面开四个3mm左右均匀分布的孔洞，在圆柱筒密闭的一端也开四个3mm左右均匀分布的孔洞，与密闭玻璃室孔洞一一对应，通过螺母和螺栓将其紧密连接。

【技术特征摘要】
1.一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置，该装置包括进气口、出气口、气体单向阀、密闭玻璃室、平面加工工作台、柱状电磁搅拌装置、变频电源，所述的进气口与出气口位于密闭玻璃室两侧，所述的气体单向阀分为第一气体单向阀、第二气体单向阀，分别通过管道与进气口、出气口相连，所述密闭玻璃室底部与所述平面加工工作台上表面连接，其特征在于：所述的柱状电磁搅拌装置包括铁芯、励磁线圈、一段密闭的圆柱筒、筒内固定铁芯支架，励磁线圈固定在圆柱筒内侧，呈螺旋状，通过支架将铁芯固定在圆柱筒壁中央，将密闭玻璃室上表面开四个3mm均匀分布的孔洞，在圆柱筒密闭的一端也开四个3mm均匀分布的孔洞，与密闭玻璃室孔洞一一对应，通过螺母和螺栓将其紧密连接。2.根据权利要求1所述的一种提高激光氮化效果的电磁搅拌熔池装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊宇，徐杰，浦晓峰，范贺良，陈正，
申请(专利权)人：樊宇，
类型：发明
国别省市：