三室连续真空高温低压渗碳设备制造技术

一种三室连续真空高温低压渗碳设备，它包括加热室、油淬室和高压气淬室，加热室设在设备中间，其前面为油淬室，后面为高压气淬室，油淬室和高压气淬室均通过法兰结构与加热室分别连接并密封；高压气淬室采用可移动结构，在高压气淬室下部装有自动对接系统和高压气淬室行走机构，可使高压气淬室与加热室自动分离或对接和密封。本实用新型专利技术设备可以实现连续式生产模式，提高生产效率；并可实现气淬室与加热室自动对接，有利于对加热室的维修，设备可按照工艺设计进行自动操作和控制，自动化程度高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种真空高温低压渗碳设备，具体涉及一种能够在真空条件下完成真空高温低压渗碳、碳氮共渗以及油淬或高压气淬的三室连续真空高温低压渗碳设备， 属于真空热处理设备

技术介绍
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。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。I、传统的气体渗碳原理2C3H8+302+12N2 — 6C0+8H2+12N2①C4H10+202+8N2 — 4C0+5H2+8N2②2C0 — C+C02③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。气体渗碳难以解决的问题(I)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。(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。(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。(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°C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°c以上的不锈钢渗碳更是无能为力。2、真空高温低压渗碳原理C2H2 —2C+H2。④(I)真空高温低压渗碳设备(如④式所示)，只采用乙炔作为渗碳介质，无含氧气体的介入，可以彻底解决内氧化的难题，其渗层质量可以得到大幅度提高。(2)金属表面无内氧化层的影响，渗碳速度可以大幅度提高。(3)采用脉冲式渗碳工艺，可以降低生产用气、用电消耗，降低生产成本。同时无温室气体排放，是真空的节能环保型的设备。(4)真空高温低压渗碳设备最高工作温度为1300°C，通过适当的提高渗碳温度， 可使渗碳速度成倍提高。(5)真空高温低压渗碳设备不仅可以进行零件的渗碳，也可以进行工模具等材料的淬火，设备利用效率高。因此与传统的气体渗碳设备相对比，真空高温低压渗碳设备在实现高精度的真空渗碳的同时，可以最大程度缩短渗碳工艺时间，提高生产效率；彻底杜绝晶界氧化层，提高渗层质量，提高零件渗碳后表面的耐磨性和抗疲劳强度；并具有节能、节气、环保的特点。目前，传统的真空低压渗碳炉采用周期式生产方式处理，因而生产节拍慢。
技术实现思路
为了克服现有的真空低压渗碳设备采用周期式生产方式，致使生产节拍慢的不足，本技术的目的在于提供一种三室连续真空高温低压渗碳设备，该设备可以实现连续式生产模式，提高生产效率；并且可以实现气淬室与加热室自动对接，有利于对加热室的维修，设备可按照工艺设计进行自动操作和控制，自动化程度高。本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下一种三室连续真空高温低压渗碳设备，它包括加热室、油淬室和高压气淬室，所述的加热室设在设备中间，加热室的前面为油淬室，加热室的后面为高压气淬室，油淬室和高压气淬室均通过法兰结构与加热室分别连接并密封；所述的高压气淬室采用可移动结构， 在高压气淬室下部装有自动对接系统和高压气淬室行走机构，该自动对接系统可使高压气淬室与加热室自动分离或自动对接和密封，高压气淬室行走机构可沿地面相应的轨道自动向外侧移动脱离加热室，或向内侧移动与加热室对接。所述的三室连续真空高温低压渗碳设备与工控机相连，由工控机按照所设定的工艺曲线对设备进行监控、管理，包括对加热室、油淬室、高压气淬室进行机构动作、真空度、 温度和压力的监测控制，实现所设定的真空渗碳、真空碳氮共渗、淬火工艺。以及对加热室的真空高温低压渗碳工艺，真空碳氮共渗工艺、和对油淬室、高压气淬室的淬火工艺进行各机构的动作、真空度和温度、压力的监测控制。本技术设备采用三室结构，即真空加热渗碳室、真空油淬室、真空高压 (15bar)气淬室。真空渗碳加热室可以完成真空加热、真空高温低压渗碳、真空碳氮共渗等工艺，真空油淬室和真空高压气淬室可以完成零件加热后的淬火过程，根据淬火的工艺要求，选择真空油淬、真空高压气淬两种不同的方式。本技术采用的三室结构可以实现连续式生产模式，即当一炉零件在加热室完成渗碳过程转移至冷却室之后，可以立即从另一侧冷却室将下一炉零件送到加热室，利用炉内的余热继续进行加热和渗碳过程，可以大大提高生产效率，并且具备节能效果，可降低生产成本。在淬火过程中，可以根据零件材料和淬火质量的要求不同，选择真空油淬或真空15bar高压气淬。由于采用上述技术方案，使本技术与现有技术相比，具有如下有益效果I、实现连续式生产模式、提高生产效率本技术设备是一种能在真空状态下低压(2000Pa)渗碳、渗碳后油淬或高压气淬(10-20bar)的三室连续热处理设备。可以完成高精度的真空低压渗碳和真空碳氮共渗工艺，并且具备真空油淬和真空高压气淬两种冷却方式，结构上采用三室结构。可在一炉零件加热完成转移至真空油淬室(或真空高压气淬室)的同时，装炉下一炉零件，一方面可以提高生产效率，解决以往周期式工作效率低的不足，同时可以实现热装炉，进一步节能， 降低生产成本。2、自动化程度高本技术由工业控制计算机根据工艺设计实现对各机构的运作、温度和真空度的自动监控，自动化程度高。3、能实现气淬室与加热室的自动对接，有利于加热室的维修。4、能够进行10_20bar高温气淬工艺本技术设备的真空超高压气淬充气压力达到15bar，是国内目前投入实际生产中，充气压力所能达到的最高水平。5、可自由选择油淬，高压气淬，渗碳+油淬，渗碳+高压气淬等多种工艺或工艺组合，整个工艺可柔性选择，自由设定，一机多用。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。图I是本技术三室连续真空高温低压渗碳设备的结构示意图。图2是本技术设备中的送气系统示意图。图中，I.油淬室炉壳，2.油淬室炉门，3.观察窗，4.油淬室送取料机构，5.油淬室炉门锁紧机构，6.淬火机构，7.淬火油槽，8.热闸阀，9.升降气缸，10.加热元件，11.控温热电偶，12.加热室炉壳，13.气淬系统，14.气淬室炉壳，15.气淬室炉门，16.气淬室送取料机构，17.气淬室炉门锁紧机构，18.高压气淬室行走机构，19.自动对接系统，20.渗碳移动喷头，21.送取料电机，22.气淬室真空机组，23.罗茨泵，24.机械泵，25.炭黑捕集器， 26.加热室真空机组，27.罗茨泵，28.机械泵，29.油淬室，30.加热室，31.高压气淬室。具体实施方式图I所示为本技术三室连续真空高温低压渗碳设备的一个实施例，该实施例是真空低压渗碳设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周有臣，宋家奇，丛培武，尹成锟，王京晖，赵民，刘俊祥，黄伟东，崔红娟，陈志英，
申请(专利权)人：北京机电研究所，
类型：实用新型
国别省市：