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脉冲等离子体渗氮技术工艺的特点表现在哪些方面?

发布时间: 2021-08-16    作者:admin
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关于脉冲等离子体渗氮技术工艺的特点不知道大家了解不了解,今天,小编就和大家来聊聊这个,一起来看看吧。

1、 工艺参数独立可调

脉冲等离子体渗氮工艺的优点之一是工艺参数与物理参数独立可调。这是因为在直流电源条件下,既要满足零件表面的电流密度要求,又要满足零件保温电流的要求,两者互相影响,使得电压、电流、工艺条件互相影响,并使操作过程变得复杂和难以控制。而在脉冲电源条件下,电流密度由峰值电流满足,保温电流有平均电流满足,可由两个独立参数分别调节。因此,工艺参数可在较大范围内变动。

2、 灭弧速度快

灭弧速度快,可以避免零件弧光灼伤。弧光放电是等离子体渗氮不可避免的一个工程,由于零件表面附着的油膜及污物(不可能..清洗干净,当然清洗的越干净越好)形成等离子鞘层产生电荷积累形成很大的场强,在一定条件下从而引发弧光放电。在直流电源条件下,由于可控硅的湖北等离子渗氮炉厂家导通特性使得迅速灭弧存在很大的困难。

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而脉冲电源是一个周期关断性开关电源,脉冲频率在1K的电源自身在数百μs就有一次关断,电源本身就有抑制弧光迅速发展的特点,为了保证不灼伤被处理工件,在电路处理上我们一旦发现弧光放电趋势,就立即关断电源,然后重新点燃电源,根据我们的实验这些工作灭弧在15~20微秒内完成。当然这个参数也可以调整,表面复杂要求高的工件我们可以将灭弧时间在更短的时间内完成;而对于表面简单要求相对较低的工件,可以延长灭弧时间,这主要是为了兼顾保护工件和缩短处理时间而定。

3、 无需堵孔、有利于深孔、狭缝、微孔的渗氮

减少或无需堵孔、可在深孔、狭缝、微孔内实现氮化。在等离子体渗氮处理时,对于零件内部的封闭孔可能产生阴极位降层重叠的现象,在重叠区域电子和离子异常活跃,很容易过度到弧光发电,我们称之为空心阴极效应。脉冲电源易于抑制这种活跃现象,建立一个亚稳态,使得深孔、狭缝、微孔内实现氮化成为可能。而对于直流条件下,在工作上很多孔需要在处理前进行封堵,处理后又需要拆堵,给操作造成了不便,采用脉冲电源可能减少和避免这些操作。

4、 节能

节电在20~30%以上。与直流电源相比,由于可控硅器件特性,在设计直流电源时,不得不设计一个限流电阻,以限制电流的迅速增长,这个电阻阻值.小也在2Ω左右,在150A满载输出的条件下,仅此就可以节电27.36KW/h,加上提高了综合效率,节电至少在35%以上。

5、 处理质量好,变形小,利于提高层深

由于脉冲电源对弧光放电的抑制作用,弧光在零件表面作用时间极短,可获得高质量的表面,绝无弧损伤。并且由于提高了温度均匀性,零件变形小。由于其改善了工艺条件,在相同的时间内或者不利于渗氮的条件下,能提高层深。

6、能提高设备的利用率

在直流电源条件下,由于工艺数和物理参数的影响,再保温时电压的调节范围通常在650V左右,而采用脉冲电源,电压调节范围提高,例如在处理狭缝时可将电压提高到900V,增加了电源的有效率输出。

7、有利与深孔、狭缝、微孔的渗氮

由于脉冲电源对空心阴极的抑制作用,我们通过工艺实验,在型腔≥0.6mm的铝型材料积压模具内实现了氮化,也在Φ3×340mm的深孔内实现了氮化。

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