CN114182195B - 一种促进金属表面氮化性能的热处理设备及热处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，涉及氮化炉的技术领域，包括外炉、炉胆和盖体，外炉与盖体可拆卸连接，炉胆设置在外炉内，炉胆与盖体可拆卸连接，外炉中设置有用于对炉胆加热的加热机构，盖体上设置有进气管和出气管，炉胆与盖体连接时，进气管和出气管端部位于炉胆内。本申请具有使氮化炉能够长时间保持高质量加工的效果。

Description

一种促进金属表面氮化性能的热处理设备及热处理方法

技术领域

本申请涉及氮化炉的技术领域，尤其是涉及一种促进金属表面氮化性能的热处理设备及热处理方法。

背景技术

氮化处理是指在一定温度下一定介质中使氮原子渗入金属工件表层的化学热处理工艺，经过氮化处理的工件具有优良的耐磨性、耐疲劳性、耐腐蚀性和耐高温的特性，在金属加工领域应用广泛。

现有技术中通常使用氮化炉进行金属工件的氮化处理，氮化炉包括炉体、盖体和加热机构，加热机构设置在炉体内，炉体内能够盛放工件，使用人员通过将盖体连接在炉体上，能够使炉体内空腔密闭，盖体上设置有进气管和出气管，使用人员能够通过进气管向炉体内通入氨气，此时出气管密闭，直至炉体内形成高压环境，使用人员通过启动加热机构，能够使炉体内升温，使工件在高温高压环境下与氨气反应，完成氮化处理。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：炉体内壁使用金属制成，在氮化处理时与氨气发生化学反应，造成炉体老化，对金属工件的加工质量造成不良影响。

发明内容

为了使氮化炉能够长时间保持高质量加工，本申请提供一种促进金属表面氮化性能的热处理设备及热处理方法。

本申请提供的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备采用如下的技术方案：

一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，包括外炉、炉胆和盖体，外炉与盖体可拆卸连接，炉胆设置在外炉内，炉胆与盖体可拆卸连接，外炉中设置有用于对炉胆加热的加热机构，盖体上设置有进气管和出气管，炉胆与盖体连接时，进气管和出气管端部位于炉胆内。

通过采用上述技术方案，通过在盖体上可拆卸连接外炉和炉胆，使用人员能够将待加工工件放入炉胆中，再将炉胆连接在盖体上，最后将炉胆放入外炉中，将外炉与盖体连接，从而使外炉中的加热机构能够对炉胆加热，使炉胆中的工件进行氮化处理，通过盖体连接外炉和炉胆，达到外炉和炉胆可拆卸连接的效果，当炉胆老化时，工件加工质量下降，使用人员能够通过更换炉胆，使工件加工质量保持在较高水平，更换炉胆方便快捷。

可选的，外炉上设置有法兰盘一，法兰盘一上设置有多个螺栓一，外炉通过螺栓一可拆卸连接在盖体上。

通过采用上述技术方案，通过在外炉上设置法兰盘一，使法兰盘一能够通过螺栓一连接在盖体上，能够方便快速地在外炉上装卸盖体。

可选的，炉胆上设置有法兰盘二，法兰盘二上设置有多个螺栓二，炉胆通过螺栓二可拆卸连接在盖体上。

通过采用上述技术方案，通过在炉胆上设置法兰盘二，在法兰盘二上设置螺栓二，具有方便快速地将盖体安装在炉胆上的效果。

可选的，外炉内底部设置有支撑弹簧，支撑弹簧的长度方向与外炉长度方向平行，支撑弹簧用于支撑炉胆。

通过采用上述技术方案，通过在外炉底部设置支撑弹簧，使支撑弹簧起到支撑炉胆的效果，当炉胆位于外炉内时，炉胆通过螺栓二与盖体连接，螺栓二承受炉胆自重形成的应力，通过在外炉中设置支撑弹簧，使炉胆能够挤压支撑弹簧，从而使支撑弹簧起到支撑效果，能够减少螺栓二上所受应力，减少螺栓二变形的几率，进而减少炉胆和盖体之间形成空隙的几率，减少氨气泄漏的风险。

可选的，盖体上设置有多个抬升机构，抬升机构包括延伸臂和液压机构，延伸臂一端固定在盖体上，另一端延伸至盖体外，液压机构竖直设置在地面上，液压机构上端与延伸臂连接，液压机构用于伸缩并带动盖体移动。

通过采用上述技术方案，通过在盖体上设置抬升机构，使用人员通过控制液压机构升降，能够使盖体在竖直方向上往复移动，进而方便使用人员在盖体上装卸外炉和炉胆。

可选的，外炉下底部设置有多个滑块，滑块上滑动连接有滑轨，外炉通过滑块沿滑轨长度方向滑动。

通过采用上述技术方案，通过在外炉下底部设置滑块，使用人员能够通过滑块移动外炉，进而使外炉在地面上水平移动，使用人员能够通过提升机构升起盖体和炉胆，此时使用人员将外炉从盖体下方推移，再将盖体下移，能够方便快速地将炉胆从盖体上卸下。

可选的，炉胆内壁上设置有多个卡块，炉胆内可拆卸连接有置物架，置物架通过卡块卡接在炉胆内。

通过采用上述技术方案，通过在炉胆内壁上设置卡块，在卡块上设置置物架，从而使工件能够放置在置物架上或挂在置物架上，进而减少多个工件之间互相抵接，达到使工件表面与氨气均匀接触的效果，提升对工件表面的氮化均匀程度，提升加工质量。

本申请提供的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备的热处理方法采用如下的技术方案：

一种促进金属表面氮化性能的热处理设备的热处理方法，包括如下步骤；

S1：将待加工工件互不抵接放置在炉胆内；

S2：将炉胆与盖体连接；

S3：通过抬升机构抬起盖体和炉胆，将外炉推动至炉胆下方，通过抬升机构使炉胆下落进入外炉中；

S4：将盖体与外炉连接；

S5：通过进气管向炉胆内通入氨气，启动加热机构，进行氮化工作；

S6：通过出气管排出气体，将外炉从盖体上卸下，取出炉胆；

S7：将炉胆从盖体上卸下，取出工件。

通过采用上述技术方案，通过将工件放置在炉胆内，将炉胆连接在盖体上，使用人员能够通过抬升机构将炉胆和盖体升起，方便使用人员将炉胆放入外炉中，通过使外炉和炉胆可拆卸连接，当炉胆老化时，使用人员能够方便快速地更换炉胆，进而能够长时间进行高质量的氮化处理。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.通过在盖体上可拆卸连接外炉和炉胆，使用人员能够将待加工工件放入炉胆中，再将炉胆连接在盖体上，最后将炉胆放入外炉中，将外炉与盖体连接，从而使外炉中的加热机构能够对炉胆加热，使炉胆中的工件进行氮化处理，通过盖体连接外炉和炉胆，达到外炉和炉胆可拆卸连接的效果，当炉胆老化时，工件加工质量下降，使用人员能够通过更换炉胆，使工件加工质量保持在较高水平，更换炉胆方便快捷；

2.通过在外炉底部设置支撑弹簧，使支撑弹簧起到支撑炉胆的效果，当炉胆位于外炉内时，炉胆通过螺栓二与盖体连接，螺栓二承受炉胆自重形成的应力，通过在外炉中设置支撑弹簧，使炉胆能够挤压支撑弹簧，从而使支撑弹簧起到支撑效果，能够减少螺栓二上所受应力，减少螺栓二变形的几率，进而减少炉胆和盖体之间形成空隙的几率，减少氨气泄漏的风险；

3.通过在炉胆内壁上设置卡块，在卡块上设置置物架，从而使工件能够放置在置物架上或挂在置物架上，进而减少多个工件之间互相抵接，达到使工件表面与氨气均匀接触的效果，提升对工件表面的氮化均匀程度，提升加工质量。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的局部剖视示意图。

图3是本申请实施例的滑块的安装结构示意图。

图4是本申请实施例的外炉的局部剖视示意图。

图5是本申请实施例的炉胆的局部剖视示意图。

附图标记：1、外炉；11、法兰盘一；12、螺栓一；13、滑块；14、滑轨；15、保温板；16、加热机构；17、支撑弹簧；2、炉胆；21、法兰盘二；22、螺栓二；23、卡块；24、置物架；3、盖体；31、进气管；32、出气管；4、抬升机构；41、延伸臂；42、液压机构。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种促进金属表面氮化性能的热处理设备。参照图1和图2，包括外炉1、炉胆2和盖体3，外炉1为圆桶形结构，外炉1竖直设置在地面上，外炉1内设置有加热机构16，加热机构16用于对炉胆2加热，从而提升炉胆2内工件的温度。炉胆2为圆桶形结构，炉胆2设置在外炉1内，炉胆2与外炉1同轴设置。盖体3盖设在外炉1上，盖体3与外炉1可拆卸连接，盖体3与炉胆2可拆卸连接，使用人员通过将炉胆2连接在盖体3上，使炉胆2内形成密闭空腔，从而使工件能够在炉胆2内进行氮化反应。炉胆2连接在盖体3上后，使用人员通过将炉胆2设置在外炉1内，将盖体3连接在外炉1上，进而使外炉1能够对炉胆2加热，从而使炉胆2中的工件温度升高，具备氮化的条件。

参照图1和图2，盖体3上设置有进气管31和出气管32，进气管31和出气管32均贯穿盖体3，当炉胆2连接在盖体3上时，进气管31和出气管32的端部位于炉胆2内。使用人员能够通过进气管31向炉胆2内通入氮气，当氮化工作结束后，使用人员能够通过出气管32将炉胆2内的氮气抽出。外炉1内壁上设置多个保温板15，保温板15为圆弧形结构，保温板15排列在外炉1内，加热机构16设置为螺旋状的发热电阻丝，当炉胆2安装在外炉1内时，发热电阻丝盘绕在炉胆2外。发热电阻丝用于加热炉胆2，保温板15能够减少外炉1内的能量流失，从而减少耗电量。

参照图3和图4，外炉1上开口处设置有法兰盘一11，法兰盘一11上可拆卸连接有多个螺栓一12，外炉1通过螺栓一12可拆卸连接在盖体3上。炉胆2开口处设置有法兰盘二21，法兰盘二21上可拆卸连接有多个螺栓二22，炉胆2通过螺栓二22可拆卸连接在盖体3上。使用人员将工件放置在炉胆2中后，能够将炉胆2连接在盖体3上，通过将炉胆2设置在外炉1内，将外炉1与盖体3连接，进而使加热机构16能够对炉胆2内的工件加热，完成氮化工作。通过使炉胆2可拆卸连接在盖体3上，方便使用人员更换多次使用、老化的炉胆2。

参照图2和图4，外炉1内设置有支撑弹簧17，支撑弹簧17设置在外炉1的底部，支撑弹簧17位于发热电阻丝中，支撑弹簧17的长度方向与外炉1的长度方向平行。使用人员将炉胆2安装在盖体3上后，将炉胆2插入外炉1中，此时炉胆2挤压支撑弹簧17，从而使支撑弹簧17支撑炉胆2，从而减少螺栓二22上所受应力，提升炉胆2和盖体3连接稳定性。

参照图5，炉胆2内壁上设置有多个卡块23，卡块23沿炉胆2圆周等距间隔设置，卡块23设置在炉胆2内同一高度处。炉胆2内设置有置物架24，置物架24为圆环形结构，置物架24上设置有多个横架，置物架24通过卡块23卡设在炉胆2内，进而使置物架24可拆卸连接在炉胆2内，使用人员能够根据工件的尺寸选择不同形状的置物架24。使用人员能够将工件放置在置物架24上，或将工件通过挂钩挂在置物架24上，从而使多个多件之间互不接触，使通入炉胆2内的氮气能够与工件表面均匀接触，提升工件表面氮化的均匀程度，提升氮化加工的质量。

参照图1和图2，盖体3上设置有抬升机构4，抬升机构4设置为三个，抬升机构4沿盖体3圆周等距间隔设置。抬升机构4包括延伸臂41和液压机构42，延伸臂41一端固定连接在盖体3上远离炉胆2的一侧上，另一端延伸至盖体3外。液压机构42竖直设置在地面上，液压机构42的液压缸固定在地面上，液压机构42的活塞杆固定连接在延伸臂41上延伸至盖体3外的一端上。使用人员通过控制液压机构42伸缩，能够液压机构42带动盖体3竖直移动，使用人员将螺栓一12卸下后，能够通过抬升机构4将炉胆2从外炉1中取出，方便使用人员在外炉1中装卸炉胆2。

参照图2和图3，外炉1下底面上设置有多个滑块13，外炉1下底部设置有多个滑轨14，一个滑块13滑动连接在一个滑轨14中。滑轨14水平设置在地面上，外炉1能够通过滑块13在滑轨14上水平移动。当使用人员通过抬升机构4抬起炉胆2后，使用人员能够水平滑动外炉1，进而方便使用人员控制炉胆2下落至地面并将炉胆2与盖体3脱离连接。

参照图2，外炉1内设置有氨气检测传感器，氨气检测传感器上设置有蜂鸣器，当炉胆2与盖体3连接，炉胆2在外炉1内时，使用人员通过进气管31向炉胆2中通入氨气，当盖体3与炉胆2之间存在空隙时，氨气易泄漏并扩散至外炉1内，不利于加热机构16工作，具有安全隐患。通过在外炉1内设置氨气检测传感器，使氨气检测传感器能够检测泄漏的氨气，从而提升氮化工作的安全性。

本申请实施例的实施原理为：通过在外炉1中设置炉胆2，使盖体3可拆卸连接在炉胆2上，从而使炉胆2能够通过盖体3连接在外炉1中，进而方便使用人员更换老化的炉胆2，使氮化炉能够长时间保持高质量加工，通过在外炉1内设置支撑弹簧17，使支撑弹簧17起到支撑炉胆2的效果，能够减少炉胆2自重对螺栓二22的应力，从而提升炉胆2与盖体3的连接稳定性。

本申请实施例还公开一种促进金属表面氮化性能的热处理设备的热处理方法,包括如下步骤:

S1：在炉胆2内设置置物架24，将待加工工件放置在置物架24上，从而使待加工工件能够互不抵接放置在炉胆2内；

S2：将炉胆2与盖体3连接；

S3：通过抬升机构4抬起盖体3和炉胆2，将外炉1推动至炉胆2下方，通过抬升机构4使炉胆2下落进入外炉1中；

S4：将盖体3与外炉1连接；

S5：通过进气管31向炉胆2内通入氨气，启动加热机构16，进行氮化工作；

S6：通过出气管32排出气体，将外炉1从盖体3上卸下，取出炉胆2；

S7：将炉胆2从盖体3上卸下，取出工件。

本申请实施例的实施原理为:通过使炉胆2连接在盖体3上，使炉胆2设置在外炉1内，使用人员能够在炉胆2中放入工件并加工，进而方便使用人员更换老化的炉胆2，使氮化炉能够长时间保持高质量加工，通过在盖体3上设置抬升机构4，方便使用人员升降盖体3。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，其特征在于：包括外炉（1）、炉胆（2）和盖体（3），外炉（1）与盖体（3）可拆卸连接，炉胆（2）设置在外炉（1）内，炉胆（2）与盖体（3）可拆卸连接，外炉（1）中设置有用于对炉胆（2）加热的加热机构（16），盖体（3）上设置有进气管（31）和出气管（32），炉胆（2）与盖体（3）连接时，进气管（31）和出气管（32）端部位于炉胆（2）内，所述盖体（3）上设置有多个抬升机构（4），抬升机构（4）包括延伸臂（41）和液压机构（42），延伸臂（41）一端固定在盖体（3）上，另一端延伸至盖体（3）外，液压机构（42）竖直设置在地面上，液压机构（42）上端与延伸臂（41）连接，液压机构（42）用于伸缩并带动盖体（3）移动，所述外炉（1）下底部设置有多个滑块（13），滑块（13）上滑动连接有滑轨（14），外炉（1）通过滑块（13）沿滑轨（14）长度方向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，其特征在于：所述外炉（1）上设置有法兰盘一（11），法兰盘一（11）上设置有多个螺栓一（12），外炉（1）通过螺栓一（12）可拆卸连接在盖体（3）上。

3.根据权利要求1所述的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，其特征在于：所述炉胆（2）上设置有法兰盘二（21），法兰盘二（21）上设置有多个螺栓二（22），炉胆（2）通过螺栓二（22）可拆卸连接在盖体（3）上。

4.根据权利要求3所述的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，其特征在于：所述外炉（1）内底部设置有支撑弹簧（17），支撑弹簧（17）的长度方向与外炉（1）长度方向平行，支撑弹簧（17）用于支撑炉胆（2）。

5.根据权利要求1所述的一种促进金属表面氮化性能的热处理设备，其特征在于：所述炉胆（2）内壁上设置有多个卡块（23），炉胆（2）内可拆卸连接有置物架（24），置物架（24）通过卡块（23）卡接在炉胆（2）内。

6.一种根据权利要求1所述的促进金属表面氮化性能的热处理设备的热处理方法，其特征在于：包括如下步骤；

S1：将待加工工件互不抵接放置在炉胆（2）内；

S2：将炉胆（2）与盖体（3）连接；

S3：通过抬升机构（4）抬起盖体（3）和炉胆（2），将外炉（1）推动至炉胆（2）下方，通过抬升机构（4）使炉胆（2）下落进入外炉（1）中；

S4：将盖体（3）与外炉（1）连接；

S5：通过进气管（31）向炉胆（2）内通入氨气，启动加热机构（16），进行氮化工作；

S6：通过出气管（32）排出气体，将外炉（1）从盖体（3）上卸下，取出炉胆（2）；

S7：将炉胆（2）从盖体（3）上卸下，取出工件。