一种脉冲等离子体射流炬及对金属制品表面硬化的方法技术

技术编号:40781301 阅读:27 留言:0更新日期:2024-03-25 20:25
本申请提供一种脉冲等离子体射流炬及对金属制品表面硬化的方法,所述脉冲等离子体射流炬包括预燃室、增能部和脉冲电源电路,增能部包括同轴设置的内电极、外电极,内电极呈圆锥形且与所述外电极相互平行,共同构成使爆轰产物锥形的反应室;内电极上装有与内电极电导通的侵蚀电极,侵蚀电极、外电极的射流出口以及金属制品共同限定出反应区域;脉冲电源电路的第一直流输出端与内电极电性连接,第二直流输出端与外电极电性连接;本申请还提供了一种对金属制品表面硬化的方法。本申请根据物理效应的周期性对硬化表面使用热场、电场、磁场、声场,激活改性表层中的热传质,在不熔化、不破坏金属制品表层几何特征的情况下进行改性表层的纳米结构化。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于表面工程,特别是涉及一种脉冲等离子体射流炬及对金属制品表面硬化的方法


技术介绍

1、表面硬化技术在冶金、工具、农业、汽车等领域中金属加工工具和机械零件的表面改性有着广泛的应用,提高零件表面硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐热等性能,现有的表面硬化处理方法是高温脉冲等离子流进行表面处理,其原理是使用氮气作为等离子气,在腔室内使用高温脉冲z箍缩等离子流进行表面处理后,再使用合金粉末进行包覆,表面进行脉冲高能作用,通过每一个等离子脉冲以一定脉冲数量及持续时间作用在整个表面,周期性快速加热和冷却形成一定深度的硬化层。但是现有技术的缺点存在以下缺点:第一,硬化的金属产品变形或尺寸增大,原因是使用等离子射流提供的对流热交换效率低下,不不能达到纳米结构化所需的温度梯度水平;第二,产品的硬化过程效率低,原因是粉末包覆技术效率低同时表面必须经过磨粒精加工确保所需的粗糙度和精度;第三,表面处理需要消耗粉末材料,要使用专门的快速硬化合金基粉末包覆改性表层表面;第四,不能硬化处理大尺寸的产品,原因是特制尺寸的腔室和粉末包覆技术能力的限制。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种脉冲等离子体射流炬,其特征在于:包括预燃室、增能部和脉冲电源电路,所述预燃室上设有可燃气进口和爆轰产物出口,所述预燃室内设有点火器;所述增能部包括同轴设置的内电极、外电极,所述内电极的接近金属制品的底部呈锥形,且与所述外电极共同构成使爆轰产物沿增能部轴向流动的锥形的反应室;所述外电极上设有与反应室相通的爆轰产物入口、射流出口,所述爆轰产物入口连通所述爆轰产物出口;所述内电极上装有与所述内电极电导通的侵蚀电极,所述侵蚀电极、所述外电极的射流出口以及金属制品共同限定出用于加工所述金属制品的表面的反应区域;所述脉冲电源电路具有第一电压输出端和第二电压输出端,所述第一电压输出端通过反应区...

【技术特征摘要】

1.一种脉冲等离子体射流炬,其特征在于:包括预燃室、增能部和脉冲电源电路,所述预燃室上设有可燃气进口和爆轰产物出口,所述预燃室内设有点火器;所述增能部包括同轴设置的内电极、外电极,所述内电极的接近金属制品的底部呈锥形,且与所述外电极共同构成使爆轰产物沿增能部轴向流动的锥形的反应室;所述外电极上设有与反应室相通的爆轰产物入口、射流出口,所述爆轰产物入口连通所述爆轰产物出口;所述内电极上装有与所述内电极电导通的侵蚀电极,所述侵蚀电极、所述外电极的射流出口以及金属制品共同限定出用于加工所述金属制品的表面的反应区域;所述脉冲电源电路具有第一电压输出端和第二电压输出端,所述第一电压输出端通过反应区域内形成的脉冲电流与所述内电极电性连接,所述第二电压输出端与所述外电极电性连接。

2.根据权利要求1所述的脉冲等离子体射流炬,其特征在于:所述脉冲电源电路包括脉冲电源和两套并联设置的第一r-l-c放电回路、第二r-l-c放电回路,第一r-l-c放电回路包括依次串联连接的第一电感器、第一电容器;第二r-l-c放电回路包括依次串联连接的第二电感器、第二电容器,第一r-l-c放电回路的第一电容器、第二r-l-c放电回路的第二电容器均与外电极电连接,第一电感器、第二电感器分别通过所述反应区域内周期性变化的脉冲电流与内电极电性连接;所述脉冲电源的第一电压输出端通过反应区域内形成的脉冲电流周期性地接通第一r-l-c放电回路,所述脉冲电源的所述第二电压输出端通过反应区域内形成的脉冲电流周期性地接通第二r-l-c放电回路,使得第一r-l-c放电回路和第二r-l-c放电回路交替地处于充电或放电状态;。

3.根据权利要求1所述的脉冲等离子体射流炬,其特征在于:所述侵蚀电极穿设于所述内电极的中轴线处...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭瑞·弗拉基米尔代锋先廖芳芳赵军军图尔尹·尤里科利斯尼琴科·奥莱格巴比奇·奥莱克桑德尔斯卡奇科夫·伊戈尔
申请(专利权)人:浙江巴顿焊接技术研究院
类型:发明
国别省市:

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