?。?)電源
生產(chǎn)中應(yīng)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(dòng)的直流電。主要技術(shù)指標(biāo):電壓0~1000V連續(xù)可調(diào)。頻率50Hz,滅弧裝置為限流電阻或電子開(kāi)關(guān)。直流電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,維修方便,使用壽命長(zhǎng),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(kāi),工藝參數(shù)不能獨(dú)立調(diào)節(jié),尤其當(dāng)功率密度較小時(shí)(<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(diǎn),開(kāi)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(guó)相繼開(kāi)展脈沖電源的研究和應(yīng)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(dá)10kHz(功率40kW以下)。80年代末,我國(guó)開(kāi)始脈沖電源的研究與應(yīng)用。鐵道部科學(xué)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(shí),都是頻率(周期)T固定,而脈沖寬度t可調(diào)。α=t/T稱為導(dǎo)通比。目前,已有系列產(chǎn)品,在生產(chǎn)中應(yīng)用效果良好。
脈沖電源的主要優(yōu)點(diǎn)是:①滅弧速度快(10~60μs),能有效地抑制空心陰極效應(yīng)。對(duì)有小孔、溝槽的復(fù)雜工件和小模數(shù)齒輪可進(jìn)行更有效的處理;②能獨(dú)立調(diào)節(jié)工藝參數(shù),增加工藝可調(diào)性,擴(kuò)大應(yīng)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(guó)內(nèi)外在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)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(guó)內(nèi)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可用組合件,易于改變爐體高度,可制造大型爐子,價(jià)格便宜,維修少,使用壽命長(zhǎng),但能耗大,爐內(nèi)工件溫度均勻性不易控制,對(duì)形狀復(fù)雜,且要求滲層均勻、變形小的工件,難于進(jìn)行有效處理。②帶有對(duì)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(diào)整,工件升溫、冷卻快。對(duì)不同形狀和壁厚的零件可進(jìn)行有效處理。該種爐子適宜進(jìn)行離子N-C共滲、離子多元共滲等。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,造價(jià)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(chǔ)上,加裝高額脈沖電源,由微機(jī)控制工藝過(guò)程。
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