眾所周知倚评，離子氮化具有滲氮速度快集炭、滲層組織易于控制缔莲、熱效率高、工件變形小扎唾、節(jié)約能源召川、脆性小南缓、無公害污染、勞動(dòng)條件好荧呐、防滲容易汉形、在真空中處理工件不氧化、不脫碳坛增，以及處理后的工件表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)離子滲氮后的零件薄腻，表面硬度高收捣，耐磨性好，且耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度也都有較大的提高庵楷，可用于解決摩擦條件下的許多問題罢艾，如磨損、疲勞尽纽、腐蝕和粘著等咐蚯。它可以用來對(duì)碳鋼、合金鋼披贰、不銹鋼须涣、熱強(qiáng)鋼、鑄鐵臣碟、鈦及鈦合金等進(jìn)行離子氮化工藝處理盐腻。

　　用于完成這種工件表面強(qiáng)化工藝的專用設(shè)備為離子氮化爐。在離子氮化爐中踊眠，陰極支承裝置是比較重要的核心之一揽券，但筆者接觸的一些離子氮化爐在設(shè)計(jì)中往往沒有對(duì)這一部分加以重視。由于被處理的工件都放在陰極盤上布缨，因此所有的工件和陰極盤重量全部靠陰極支承裝置支承豆牺，與陰極盤接觸完好才能做到不打弧，并且要保持與爐體絕緣才可以正常工作柜涛。當(dāng)工件與爐體不絕緣時(shí)翎桨，整個(gè)設(shè)備將無法使用。

　　1．陰極支承裝置中存在的不足

　　(1)只存在金屬與非金屬之間的屏蔽間隙格缘，非金屬絕緣件易損壞  一些陰極支承裝置由于只存在金屬與非金屬之間的屏蔽間隙顾腊，這樣在打弧時(shí)很容易擊壞陰極支承裝置的非金屬表面。當(dāng)非金屬表面受到破壞時(shí)挖胃，就會(huì)使屏蔽間隙遭到破壞杂靶，陰極支承裝置失去屏蔽作用，設(shè)備將立即無法使用酱鸭。并且陰極支承裝置的絕緣件吗垮，在結(jié)構(gòu)設(shè)汁上的防濺射能力較差没惶，因此對(duì)整個(gè)裝置的部件，需用砂紙經(jīng)常打磨鸠删，這樣就造成了屏蔽間隙尺寸變化易阳，只能是對(duì)陰極支承裝置進(jìn)行經(jīng)常拆卸清理，并更換非金屬絕緣件饵沧。

　　(2)只有縱向或橫向屏蔽間隙保護(hù)  大部分陰極支承裝置只存在一種屏蔽間隙保護(hù)锨络，即縱向或橫向屏蔽間隙保護(hù)，一旦縱向或橫向屏蔽間隙受到破壞時(shí)狼牺，沒有二次保護(hù)羡儿，設(shè)備將立即無法使用，必須對(duì)其進(jìn)行維修是钥。

　　(3)陰極支承裝置與陰極盤接觸處易打弧放電  陰極盤由陰極支承裝置在三個(gè)點(diǎn)均勻支承姥购，由于接觸處是采用陰極支承裝置的平面支承陰極盤的平面，即兩個(gè)平面相接觸幅类，二者接觸處必須非常嚴(yán)密平整概给，否則很容易造成因調(diào)整問題出現(xiàn)打弧現(xiàn)象而影響正常工作。

　　2．解決方法

　　為了使陰極支承裝置不出現(xiàn)上述問題姨桩，保證離子氮化爐正常工作跛庶，筆者設(shè)計(jì)了一種陰極支承裝置。它可滿足：①與陰極盤接觸處不打弧戚促。②屏蔽間隙不因打弧而遭破壞影啸。③非金屬絕緣件永不打弧，其表面受到保護(hù)而不被破壞组伤，且不能因?yàn)R射而使其本身絕緣失效羡财。④非金屬絕緣件與爐底座始終保持絕緣。 

　　3．結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

　　陰極支承裝置由蓋型帽螺栓遗秩、螺帽伐怀、屏蔽盤、外屏蔽套绎狭、內(nèi)屏蔽套细溅、絕緣支承座和保護(hù)底座組成。

　　(1)陰極支承裝簧與陰極盤接觸處不打弧  陰極支承裝置與陰極盤之間是采川蓋型帽螺栓與陰極盤的接觸支承儡嘶。由于蓋型帽螺栓用的是球面部分支承陰極盤喇聊，即球面與平面的點(diǎn)接觸，共有三個(gè)互成120o的支承點(diǎn)蹦狂，這種結(jié)構(gòu)使得蓋型帽螺栓與陰極盤接觸很好誓篱，調(diào)整非常容易，即使三個(gè)支承點(diǎn)高度不一樣并相差較多時(shí)也不打弧凯楔。

　　(2)陰極盤高度可調(diào)  陰極盤的高度可由螺帽來調(diào)節(jié)窜骄，調(diào)節(jié)三個(gè)陰極支承裝置的螺帽锦募，就可使陰極盤的平面達(dá)到水平的高度要求。

　　(3)具有綜合屏蔽間隙保護(hù)  根據(jù)輝光放電的特點(diǎn)邻遏，當(dāng)陰極位降區(qū)dk小于一個(gè)額定的距離或被某一種物體堵塞時(shí)糠亩，輝光即自行熄滅。因此在縱向屏蔽間隙中准验，將產(chǎn)生輝光的屏蔽箍和不產(chǎn)生輝光的外屏蔽套之間制作一縫隙赎线，只要縫隙m:a=10:1，并且a的寬度大約為0.9mm左右躏叽，就可成為一種“氣隙保護(hù)”結(jié)構(gòu)徽橄。同理在橫向屏蔽間隙中，n:b=10:1雅沽。

　　在該陰極支承裝置中擂椎，除蓋型帽螺栓與陰極盤接觸時(shí)例氓，由于是球面與平面的點(diǎn)接觸蚜症，所以蓋型帽螺栓與陰極盤之間不打弧。螺帽除可調(diào)節(jié)陰極盤的高度外峡黍，還具有屏蔽間隙的二次保護(hù)慎接。屏蔽盤與外屏蔽套之間形成縱向屏蔽間隙保護(hù)，使得屏蔽盤以下部分不產(chǎn)生輝光居串，且屏蔽盤的直徑大于外屏蔽套的直徑药妄，導(dǎo)電物體不會(huì)落入兩體之間使兩者導(dǎo)通。內(nèi)屏蔽套通過絕緣支承座與外屏蔽套形成縫隙屏蔽撰拯，一旦屏蔽盤和外屏蔽套導(dǎo)通使外屏蔽套輝光刀昼，外屏蔽套和內(nèi)屏蔽套之間的間隙6形成橫向的屏蔽間隙立即起作用，進(jìn)行二次保護(hù)讼撒，橫向屏蔽間隙保護(hù)將輝光熄滅浑厚。

　　(4)屏蔽間隙保護(hù)只存在于金屬與金屬之間，保護(hù)了非金屬絕緣支承座的表面  內(nèi)屏敞套采用金屬制成根盒，將非金屬絕緣件罩在其中钳幅，使其永不打弧而免遭損壞。屏蔽盤與外屏敞套形成縱向的屏蔽間隙保護(hù)炎滞，外屏蔽套與內(nèi)屏蔽套形成橫向的屏蔽間隙保護(hù)敢艰，它們?nèi)繛榻饘俨牧蠘?gòu)件，不存在打弧遭破壞的危險(xiǎn)册赛。絕緣支承座有三道溝槽钠导，可防止濺射物布滿其表面而使絕緣支承座變成一導(dǎo)體。保護(hù)底座具有保護(hù)絕緣支承座的作用森瘪，同時(shí)又有與絕緣支承座因存在保護(hù)縫隙c的絕緣作用辈双，這樣使得陰極支承裝置與爐底座絕緣(即使表面被濺射物濺滿)责掏，因而陰極盤與整個(gè)爐體始終保持絕緣。

　　4．結(jié)語

　　該陰極支承裝置已在不同的離子氮化爐中進(jìn)行了應(yīng)用湃望，陰極支承裝置與陰極盤的接觸處從未打過弧换衬，綜合屏蔽間隙也從沒有出現(xiàn)過導(dǎo)通遭破壞的現(xiàn)象，絕緣支承座被內(nèi)屏蔽套罩住的的部分從不打弧笼万，尺寸沒有任何變化歪眨。

　　絕緣支承座的三道溝槽，能有效地防止表面不被濺射物布滿简些，保護(hù)底座的保護(hù)縫隙c始終使絕緣支承座與爐底座保持絕緣蛉增，可做到一次安裝后，各部分不用再進(jìn)行任何清理和維護(hù)保養(yǎng)篱撩。

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