武漢安德熱處理設(shè)備有限公司是專門從事離子氮化工藝研究、設(shè)備生產(chǎn)的專業(yè)公司。對(duì)輝光離子氮化爐的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。主要產(chǎn)品有LD系列離子氮化爐、LDMC系列脈沖離子氮化爐、帶輔助加熱的離子氮化爐。我公司的用戶遍及全國(guó)二十余省、市的機(jī)械行業(yè)，我們的優(yōu)良產(chǎn)品和服務(wù)得到用戶的好評(píng)和信賴。我們的設(shè)備能夠?yàn)橛脩籼岣弋a(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造更大的效益是我們工作的目標(biāo)。

　　一. 離子氮化工藝

　　離子氮化是一種可以顯著提高鋼鐵零件表面硬度﹑耐磨損﹑耐疲勞和耐腐蝕性能的化學(xué)熱處理工藝。

　　將欲處理零件置于真空爐體內(nèi)，在真空條件下，往爐內(nèi)充以稀薄的含氮?dú)怏w。零件接離子電源陰極，爐體接陽(yáng)極，陰陽(yáng)極接數(shù)百伏直流電壓。由于電場(chǎng)作用，爐內(nèi)稀薄氣體被電離，氮離子定向撞擊陰極(零件)，零件表面產(chǎn)生輝光放電并被加熱。在一定氣氛和一定溫度下，零件表面復(fù)合、吸收氮原子，形成高濃度的含氮層并向心部擴(kuò)散，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，得到工藝要求所需要的氮化層。

　　離子氮化工藝由于其節(jié)能﹑省氣﹑效率高﹑質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，在動(dòng)力﹑機(jī)床﹑石化機(jī)械﹑輕紡機(jī)械﹑摸具等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

　　二. 離子氮化設(shè)備

　　設(shè)備主要用于機(jī)械零件的離子氮化、離子氮碳共滲(軟氮化)等離子化學(xué)熱處理工藝，使機(jī)械零件表面改性，獲得所需要的機(jī)械性能和物理化學(xué)性能。

　　成套設(shè)備由離子電源﹑真空爐體﹑真空獲得系統(tǒng)﹑測(cè)控溫系統(tǒng)﹑供氣系統(tǒng)等組成。

　　2.1 離子電源

　　離子電源是離子氮化設(shè)備中的關(guān)鍵部分，離子電源是否穩(wěn)定可靠直接影響整臺(tái)設(shè)備的正常工作和工藝質(zhì)量的好壞。

　　離子電源分為直流離子電源和脈沖離子電源，用戶可根據(jù)需要選用。

　　2.1.1直流離子電源

　　直流離子電源主要包括整流變壓器﹑可控硅整流電路﹑L-C振蕩滅弧電路﹑截止反饋電路﹑控制電路。

　　直流離子電源具有陰陽(yáng)極短路、過(guò)流過(guò)壓、缺錯(cuò)相、誤操作等保護(hù)功能。

　　2.1.2 脈沖離子電源

　　脈沖離子電源是在直流離子電源的基礎(chǔ)上加裝由IGBT元件及控制電路組成的斬波器，通過(guò)斬波得到占空比可調(diào)的脈沖電流。脈沖電源與直流電源相比具有滅弧快、節(jié)能(省電20%左右)等優(yōu)點(diǎn)，是直流電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，該電源可廣泛應(yīng)用于離子滲氮、離子滲碳、離子滲金屬等領(lǐng)域。

　　脈沖離子電源設(shè)有陰陽(yáng)極短路、過(guò)流過(guò)壓、缺錯(cuò)相、誤操作等保護(hù)，提高了電源應(yīng)對(duì)外界因素的自身保護(hù)功能。

　　我公司生產(chǎn)的脈沖離子電源分為儀表控制型和計(jì)算機(jī)控制型兩大類。

　　2.1.2.1儀表控制型脈沖離子電源

　　用戶可根據(jù)工藝要求預(yù)先在溫度控制器中設(shè)定多段升溫曲線、保溫平臺(tái)，在壓力控制器中設(shè)定多段升壓曲線、保壓平臺(tái)，通過(guò)模糊自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)控制，確保溫度、壓力完全按設(shè)定的工藝進(jìn)行，完成整個(gè)工藝過(guò)程的自動(dòng)控制。這樣，節(jié)約了人力，避免了人工操作對(duì)工藝質(zhì)量的影響，使工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性大大提高。

　　下圖為某工藝的溫度曲線和壓力曲線，在溫度控制器和壓力控制器中設(shè)定完成即可。

　　2.1.2.2計(jì)算機(jī)控制型脈沖離子電源

　　計(jì)算機(jī)控制型脈沖離子電源已在生產(chǎn)廠家獲得了廣泛應(yīng)用。

　　其主機(jī)采用日本三菱可編程控制器和通用商業(yè)計(jì)算機(jī)(或工業(yè)計(jì)算機(jī))，采用MCGS中文工控組態(tài)軟件。具有10段升溫保溫PID控制，儀表控溫精度±1℃，10段升壓保壓控制，壓力控制精度在±1Pa。

　　賞心悅目的界面令您在輕松的環(huán)境下工作，清晰的視窗界面和提示使操作簡(jiǎn)捷容易，方便靈活的程序編排讓您在處理過(guò)程中可根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)設(shè)置?？蓛?chǔ)存歷史工藝參數(shù)，便于日后檢查和調(diào)用。

　　整個(gè)工藝過(guò)程實(shí)際的溫度和爐壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，經(jīng)圖形軟件處理后以彩色圖形曲線方式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并可打印保存，這對(duì)分析和改進(jìn)工藝有很大的幫助。

　　以下為我公司一設(shè)備的歷史曲線的窗口界面

　　該畫(huà)面可查詢歷史記錄的曲線，包括目標(biāo)曲線和實(shí)際曲線。

　　說(shuō)明：該畫(huà)面紅實(shí)線為記錄的溫度實(shí)際曲線，藍(lán)實(shí)線為記錄的壓力實(shí)際曲線。

　　計(jì)算機(jī)控制型脈沖離子氮化設(shè)備大大提高了工藝質(zhì)量，給使用者帶來(lái)了很大的方便。

　　2.2 真空爐體

　　爐體由具備國(guó)家二級(jí)壓力容器生產(chǎn)許可證的我公司的定點(diǎn)協(xié)作單位負(fù)責(zé)制造。

　　真空爐體分為普通爐體和帶輔助加熱爐體，用戶可根據(jù)需要選用。

　　2.2.1普通爐體

　　設(shè)備的真空爐體分井式(零件吊掛)、罩式(零件堆放)和綜合式三種供用戶選購(gòu)。

　　真空爐體由爐筒和爐底盤(pán)組成。

　　爐筒體用鋼板焊接而成，為雙層結(jié)構(gòu)，中間可通水冷卻。各密封面﹝槽﹞用真空橡膠密封圈密封。爐內(nèi)裝有不銹鋼隔熱屏﹑陰極盤(pán)。爐筒上開(kāi)有觀察窗。進(jìn)氣接口裝在爐體頂部。

　　爐底盤(pán)上裝有陰極輸電接口﹑測(cè)溫接口﹑測(cè)壓接口﹑抽氣接口等。

　　陰極輸電裝置由陰極桿、密封件、絕緣墊、承重柱和氣隙套組成。陰極引線通過(guò)陰極輸電裝置與陰極盤(pán)相連。

　　下圖為設(shè)備的陰極輸電裝置示意圖。

　　真空爐體有良好的密封，以保證工藝對(duì)真空度的要求。

　　根據(jù)加工零件尺寸和生產(chǎn)能力的要求，真空爐體要有足夠的工作容積。

　　2.2.2帶輔助加熱爐體

　　為提高加熱效果和爐內(nèi)溫度均勻性，可選擇帶輔助加熱爐體。

　　在普通爐體內(nèi)加裝電熱合金絲(帶)、陶瓷絕緣體和固定架組成的輔助加熱組件組成帶輔助加熱爐體。

　　輔助加熱要配套配置相應(yīng)的低電壓大電流輔助加熱電源。

　　2.3 真空獲得系統(tǒng)

　　真空獲得系統(tǒng)由旋片式機(jī)械真空泵﹑真空電磁閥﹑真空蝶閥組成，通過(guò)真空管道與真空爐體連接。

　　低真空計(jì)用于測(cè)量真空爐體真空度。

　　2.4 測(cè)控溫系統(tǒng)

　　測(cè)控溫系統(tǒng)由熱電偶﹑控溫電路和控溫儀表組成。由熱電偶得到溫度毫伏信號(hào)，通過(guò)控溫儀表PID調(diào)節(jié)和相關(guān)電路，準(zhǔn)確控制工件溫度。

　　2.5 供氣系統(tǒng)

　　供氣系統(tǒng)由氨氣瓶、氨氣減壓器、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(或質(zhì)量流量計(jì))和輸氣管道組成。

　　設(shè)備配有兩只流量計(jì)，一只用于氨氣流量調(diào)節(jié)，一只用于滲碳?xì)饬髁空{(diào)節(jié)，兩種氣體經(jīng)過(guò)流量計(jì)后混合通入爐內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)流量比例可實(shí)現(xiàn)氮碳共滲工藝(軟氮化)。

　　三. 離子氮化設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)

　　3.1直流離子電源主要參數(shù)

　　直流輸出電壓： 0—1000V可調(diào)

　　直流電源大輸出電流：

　　滅弧方式：LC振蕩滅弧和截止滅弧

　　3.2脈沖電源主要參數(shù)

　　脈沖電源大輸出電流：

　　占空比(脈沖電源)： 0.10—0.85可調(diào)

　　脈沖頻率(脈沖電源)： 1000Hz

　　控制方式(脈沖電源)： 定頻調(diào)寬

　　輸出波形(脈沖電源)： 矩形方波

　　3.3爐體部分主要指標(biāo)

　　工作溫度： ≦650℃

　　很小真空度： ≤6.67Pa

　　壓升率： ≤0.133Pa/min

　　儀表控溫精度： ±1℃

　　四.設(shè)備特點(diǎn)

　　本公司在離子氮化設(shè)備及工藝方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，注重于設(shè)備的可靠性，穩(wěn)定性和先進(jìn)性。設(shè)備主要有以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　1.真空爐體制造增加焊接后時(shí)效工序，法蘭密封面磨削加工。長(zhǎng)期保證密封面不變形，從而保證了真空密封要求。

　　2.保護(hù)截止電路特殊設(shè)計(jì)，即使陰陽(yáng)極之間短路，也能自動(dòng)保護(hù)，決不損壞設(shè)備和爐內(nèi)零件。

　　3.電源的整流電路的可控硅﹑二極管和脈沖發(fā)生電路的IGBT元件全部采用進(jìn)口摸塊，線路簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠。

　　4.操作按鈕互相設(shè)有保護(hù)，即使操作人員失誤操作，也不會(huì)損壞設(shè)備。

　　5.動(dòng)作控制采用固化電路，線路簡(jiǎn)單，大大提高可靠性。

　　6.溫度和壓力控制采用自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)。保證控制精度，減少電參數(shù)波動(dòng)。

　　五.售后服務(wù)和技術(shù)服務(wù)

　　為使本公司設(shè)備能夠在用戶的生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用，按交鑰匙工程的規(guī)范要求，我們建立了成套的系統(tǒng)服務(wù)。包括以下內(nèi)容：

　　1.在用戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備安裝和調(diào)試。

　　2.設(shè)備保修一年。

　　3.長(zhǎng)期提供維修和配件供應(yīng)服務(wù)。

　　4.對(duì)用戶的操作人員和維修人員進(jìn)行離子滲氮工藝和設(shè)備技術(shù)講座、設(shè)備操作和維修培訓(xùn)。

　　六.定購(gòu)設(shè)備說(shuō)明

　　6.1.希望用戶提供的資料

　　1.氮化零件的材料、技術(shù)要求、前后工序情況，便于確定好的氮化工藝。

　　2.氮化零件簡(jiǎn)圖、重量、批量，便于幫助用戶選擇設(shè)備功率、爐型和爐體相關(guān)尺寸。

　　6.2.設(shè)備使用的必要條件

　　1.與設(shè)備功率相匹配的50Hz380V三相交流電源。

　　2.自來(lái)水或循環(huán)冷卻水(壓力≧1.5㎏)。

　　3.滲氮?dú)庠?一般使用氨氣)。

　　4.一定面積和一定高度的廠房。