氮化爐的制作方法

本實用新型屬于金屬熱處理加工設備領域，尤其涉及一種氮化爐。

背景技術：

氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的制品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。氮化處理共有三個過程：(1)隨著溫度的升高，氨的分解程度加大，生成活性氮原子；(2)鋼表面吸收氮原子，先溶解形成飽和固溶體，然后再形成氮化物；(3)氮從表面飽和層向鋼內層深處進行擴散，形成一定深度的氮化層。

在實際生產中，通常采用氮化爐對金屬工件進行氮化熱處理加工。升溫過程中把氨氣瓶中的氨氣經過減壓閥，通過氨柜(氨氣干燥柜)通入氮化爐內。當氮化爐內達到要求溫度時，氮化過程就進入了保溫階段。根據氮化工藝規范，調節氨氣流量，保持溫度和分解率的正確和穩定。保溫結束、停電降溫時，必須繼續通氨氣，保持爐罐有一定的正壓，防止空氣進入使零件表面產生氧化色。對于一般零件，當罐內溫度降到450℃以下時，可將爐門打開加速冷卻。對變形要求較嚴的零件，可隨爐冷卻。

傳統的氮化爐在零件氮化過程中，將需氮化處理的工件放入物料架中以集中氮化。但在大批量密集工件氮化時常因需氮化處理的工件大量放置于物料架上，干擾進入爐體體內的氮氣流動，氮氣分布不均勻，導致出現氮化不均勻，影響工件的質量，且氮化處理過程中加溫冷卻時間長，影響生產效率。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種氮化后的產品氮化均勻、質量穩定、生產效率高的氮化爐。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

本實用新型提供一種氮化爐，所述氮化爐包括爐體、爐蓋、通氣裝置、冷卻裝置以及物料架，所述爐蓋配合所述爐體蓋接于其上并圍成一收容空間，所述通氣裝置、所述冷卻裝置和物料架收容于所述爐體內，所述物料架包括托盤和多個支撐桿，所述支撐桿與所述爐體固定連接，多個所述支撐桿支撐所述托盤設于所述收容空間內，所述托盤包括多個導流槽和多個呈陣列設置的通氣孔，所述導流槽連通相鄰兩個所述通氣孔。

上述的氮化爐，優選的，所述托盤還包括靠近所述爐體頂部的頂面、與所述頂面相對設置的底面、以及連接所述頂面和底面的側面，所述通氣孔貫穿所述頂面和底面，所述導流槽自所述底面向所述頂面凹陷形成，所述導流槽還連通所述通氣孔和側面。

上述的氮化爐，優選的，所述導流槽的槽寬為3-5mm，槽深為1-5mm。

上述的氮化爐，優選的，所述支撐桿包括立柱和限位柱，所述立柱與所述爐體固定連接并與所述爐體開口方向相平行，所述限位柱與所述立柱垂直連接，多個所述限位柱支撐所述托盤。

上述的氮化爐，優選的，所述爐體包括外殼、內殼、保溫加熱層，所述內殼設于所述外殼內，所述保溫加熱層設于所述內殼和外殼之間。

上述的氮化爐，優選的，所述通氣裝置包括進氣盤管、通氣導管、以及向所述收容空間輸入氣體的多個第一氣孔，所述進氣盤管設于所述內殼底部，其一端與外部滲氮氣體輸送設備相通，所述通氣導管一端與所述收容空間相連通，另一端與外部環境相連通，多個所述第一氣孔沿所述進氣盤管均勻貫穿設置。

上述的氮化爐，優選的，所述冷卻裝置包括冷卻盤管和向所述收容空間排放冷氣的多個第二氣孔，所述冷卻盤管螺旋狀圍繞所述物料架，多個所述第二氣孔沿所述冷卻盤管均勻設置，所述第二氣孔開口方向朝向所述物料架。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

1、通過設置通氣孔和連接槽，使得進入爐體的氣體可以快速包圍需氮化的工件，同時增加托盤表面積，減少加熱冷卻的時間；

2、通過設置連接槽，使得進入爐體的氣體可以在連接槽的導流作用下，形成穩定氣流；

3、通過將連接槽設置于托盤的底面，使得從爐體底部進入的活性氮能通過連接槽的導流迅速進入通氣孔中；

4、通過設置限位柱，使得托盤可根據需氮化的工件尺寸自行設置。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型提供的氮化爐一較佳實施例的結構示意圖；

圖2為圖1所示氮化爐的物料架一較佳實施例的結構示意圖；

圖3為圖1所示氮化爐的托盤一較佳實施例翻轉后的部分立體結構示意圖。

圖例說明：

1、爐體；3、爐蓋；5、通氣裝置；7、冷卻裝置；9、物料架；11、外殼；13、內殼；15、保溫加熱層；31、密封環；33、開門裝置；51、進氣盤管；53、通氣導管；55、第一氣孔；71、冷卻盤管；73、第二氣孔；91、托盤；93、支撐桿；911、頂面；913、底面；915、側面；917、通氣孔；919、導流槽；931、立柱；933、限位柱；100、氮化爐。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本文實用新型做更全面、細致地描述，但本實用新型的保護范圍并不限于以下具體實施例。

需要特別說明的是，當某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本實用新型的保護范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，其中，圖1是本實用新型提供的氮化爐一較佳實施例的結構示意圖，圖2為圖1所示氮化爐的物料架一較佳實施例的結構示意圖。氮化爐100包括爐體1、爐蓋3、通氣裝置5、冷卻裝置7以及物料架9。爐體1為一端開口的桶狀，爐蓋3配合爐體1蓋接于其上并圍成一收容空間A，通氣裝置5、冷卻裝置7和物料架9收容于爐體1內。

爐體1包括外殼11、內殼13和保溫加熱層15，內殼13設于外殼11內，保溫加熱層15設于內殼13和外殼11之間。

爐蓋3包括密封環31和開門裝置33，密封環31環設于爐蓋3邊沿，當爐蓋3與爐體1閉合時，密封環31密閉爐蓋3與爐體1之間的縫隙，用于保持氮化爐100內高壓環境。開門裝置33用以開啟關閉爐蓋3，可以為液壓升降裝置或蝸桿升降裝置。

通氣裝置5包括進氣盤管51、通氣導管53、以及向內殼13內輸入氣體的多個第一氣孔55，進氣盤管51設于內殼13底部，其一端與外部滲氮氣體輸送設備相通。外部滲氮氣體輸送設備為制氮或其他熱處理需要氣體的輸送裝置。通氣導管53一端與內殼13的頂部相連通，另一端與外部環境相連通。多個第一氣孔55沿進氣盤管51均勻貫穿設置。第一氣孔55的開口方向朝向物料架9。當使用氮化爐100時，氮氣從第一氣孔55輸入，在通氣導管53的的作用下，氮氣自爐體1底部向爐體1的開口方向運動。

冷卻裝置7包括冷卻盤管71和向內殼13排放冷氣的多個第二氣孔73，冷卻盤管71螺旋狀圍繞物料架9，多個第二氣孔73沿冷卻盤管71均勻設置。第二氣孔73開口方向朝向物料架9。當使用氮化爐100需降溫時冷氣通過第二氣孔73輸入爐體1內。

物料架9包括托盤91和多個支撐桿93，支撐桿93與爐體1固定連接，多個支撐桿93支撐托盤91設于收容空間A內。使用氮化爐100時，需熱處理的工件放置于托盤91上。

請參閱圖3，為圖1所示氮化爐的托盤一較佳實施例翻轉后的部分立體結構示意圖。托盤91包括靠近爐體1頂部的頂面911、與頂面911相對設置的底面913、連接頂面911和底面913的側面915、多個通氣孔917、以及多個導流槽919。通氣孔917呈陣列設置并貫穿頂面911和底面913。導流槽919連通相鄰兩個通氣孔917。導流槽919自底面913向頂面911凹陷形成，導流槽919還連通通氣孔917和側面915。導流槽919槽寬為3-5mm，槽深為1-5mm。在本實施例中，導流槽919槽寬3mm，槽深5mm。使用氮化爐100時，氮氣從第一氣孔55向內殼13內排出，一部分氮氣在導流槽919的導流做用下，沿導流槽919的走向流入通氣孔917，并通過通氣孔917環繞需熱處理的工件。減小因放置需熱處理的工件而導致氮氣流動不均的現象。同時，導流槽919增加了托盤91的表面積，從而減少加熱冷卻的時間。

支撐桿93包括立柱931和限位柱933，立柱931與爐體1固定連接并與爐體1開口方向相平行，限位柱933與立柱931垂直連接，多個限位柱933支撐托盤91。托盤91與限位柱933活動連接，使用者可根據需熱處理的工件尺寸設置托盤91的個數，當熱處理的工件尺寸較大，可拆卸幾個托盤91。