(1)電源
生產(chǎn)中應用的電源主要有兩種:直流電源和脈沖電源。
直流電源提供的電壓、電流是近似平直或帶有波動的直流電。主要技術指標:電壓0~1000V連續(xù)可調。頻率50Hz,滅弧裝置為限流電阻或電子開關。直流電源結構簡單,價格便宜,維修方便,使用壽命長,功率大。但滅弧可靠性不理想,處理溫度與電壓、電流、氣壓不能分開,工藝參數(shù)不能獨立調節(jié),尤其當功率密度較小時(<0.2W/cm2),不能保證滲層均勻,故直流電源的使用受到一定限制,為了克服上述缺點,開發(fā)了脈沖電源。
脈沖電源提供的電壓、電流是具有一定周期的近似方波的脈沖。80年代,德、法、俄、美、英等國相繼開展脈沖電源的研究和應用。目前,德、法已有系列產(chǎn)品,電壓1000V,功率從50~300kW,頻率800~1000Hz,最高可達10kHz(功率40kW以下)。80年代末,我國開始脈沖電源的研究與應用。鐵道部科學研究院先后研制成晶閘管斬波脈沖電源(1990年),GTO斬波脈沖電源(1992年),和高頻脈沖電源(1997年),三種脈沖電源工作時,都是頻率(周期)T固定,而脈沖寬度t可調。α=t/T稱為導通比。目前,已有系列產(chǎn)品,在生產(chǎn)中應用效果良好。
脈沖電源的主要優(yōu)點是:①滅弧速度快(10~60μs),能有效地抑制空心陰極效應。對有小孔、溝槽的復雜工件和小模數(shù)齒輪可進行更有效的處理;②能獨立調節(jié)工藝參數(shù),增加工藝可調性,擴大應用范圍,尤其適宜于離子N-C共滲和離子滲碳;③與直流電源相比,可節(jié)約電源30%左右。
(2)真空爐體
目前,國內外在工業(yè)生產(chǎn)中應用的爐體主要有四種類型:①水冷雙層爐壁的真空容器,其形狀有鐘罩式和井式。國內產(chǎn)品的主要規(guī)格為:功率25~500kW,真空爐膛直徑700~1700mm,高800~4000mm。該種爐體結構簡單,可用組合件,易于改變爐體高度,可制造大型爐子,價格便宜,維修少,使用壽命長,但能耗大,爐內工件溫度均勻性不易控制,對形狀復雜,且要求滲層均勻、變形小的工件,難于進行有效處理。②帶有對流或熱輻射輔助加熱裝置的熱爐壁真空爐體。使用這種爐子,處理的工件溫度均勻,工藝較易調整,工件升溫、冷卻快。對不同形狀和壁厚的零件可進行有效處理。該種爐子適宜進行離子N-C共滲、離子多元共滲等。但結構較復雜,造價高,工藝成本較高,增加了維修量,難制造大型爐子。③帶高壓氣淬裝置的離子滲碳爐。④帶整體油淬裝置的離子滲碳爐。這后兩種爐子,都是在真空滲碳爐的基礎上,加裝高額脈沖電源,由微機控制工藝過程。
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