一种提高激光氮化效果的气体分压装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高激光氮化效果的气体分压装置，包括进气口、出气口、数显气体流量计、气体单向阀、密闭玻璃室、氮气压力检测仪，平面加工工作台、气体开关阀。氮气压力检测仪由压力显示表、压力感应器。压力显示表安装在密闭玻璃室上端上表面，玻璃室上表面开孔，压力显示表通过螺纹连接，固定在上表面，压力显示表下端装有压力感应器，压力感应器位于密闭玻璃室内部，能够实时监控密闭玻璃室内压力，使其控制在稳定的范围内。
【专利说明】一种提高激光氮化效果的气体分压装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高激光氮化效果的装置，特别是指一种提高激光氮化效果的气体分压装置。
【背景技术】
[0002]激光氮化是指利用高能激光在高纯氮气中对金属表面进行融化，使其表面形成一层氮化层，激光氮化过程升温很快，高能激光束流的热量输入导致熔化金属层与基材之间产生很大的温度梯度，随着激光束流离开熔化金属后，熔池发生快速冷凝，冷凝时温度梯度导致激光熔凝层内产生拉应力，当拉应力大于该温度下材料强度极限时，熔凝层金属即出现裂纹。高能激光经过后，基材表面温度迅速降低，导致气泡无法完全溢出。
[0003]传统的激光氮化过程中，一般在氮化过程中没有对氮气压力的控制，由于氮气压力不稳定，导致氮化层有气泡等缺陷，往往不能满足工业需求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种激光氮化气体分压装置，能够实时监控密闭玻璃室内压力，使其控制在稳定的范围内。
[0005]为了解决上述问题，本发明提供的技术方案是:一种提高激光氮化效果的气体分压装置，该装置包括:进气口、出气口、数显气体流量计、气体单向阀、密闭玻璃室、氮气压力检测仪，平面加工工作 台、气体开关阀。上述的进气口、出气口位于密闭玻璃室的两侧，玻璃室两侧有约10_的孔洞，通过管道连接。
[0006]上述的气体单向阀包括第一气体单向阀和第二气体单向阀，分别安装在进气口以及出气口管道上。
[0007]上述的数显气体流量计固定在进气口管道上，第一气体单向阀前端。
[0008]上述的氮气压力检测仪包括氮气压力显示表、压力感应器。压力显示表安装在密闭玻璃室侧面，玻璃室侧面开孔，压力显示表通过螺纹连接，固定在侧面，压力显示表下端装有压力感应器，压力感应器位于密闭玻璃室内部。
[0009]上述的气体开关阀位于出气口管路上，在第二气体单向阀前端。
[0010]上述的该气体分压装置是将高纯氮气通过进气管、数显气体流量计、第一气体单向阀通入密闭玻璃室，将玻璃室内空气排出，形成一个氮气室，基材平放在平面加工工作台面上，当高能激光透过玻璃照射到基材表面时，基材表面迅速融化，形成一层氮化层。通过观察氮气压力显示表，控制气体开关阀的开关，来控制密闭玻璃室氮气的压力。
[0011]上述的高能激光包括光纤激光或者脉冲激光。
[0012]采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是:
[0013]a.通过对密闭玻璃室压力检测，增大氮气在密闭玻璃室的压力，控制在一定的范围内，增加氮在金属熔池中的溶解度，增加氮化层厚度，从而增加加工件的耐磨以及抗腐蚀性能。[0014]b.可以将气体压力控制在一定范围内，防止氮化过程中由于气流量不稳定而导致气泡的产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是气体分压装置激光氮化工作原理图；
[0017]图2是氮气压力检测仪与密闭玻璃室侧面连接图；
[0018]附图中:11.平面加工工作台；12.加工件；13.密闭玻璃室；20.出气管管道；21.进气管管道；22.数显气体流量计；23.第一气体单向阀；24.进气口 ；25.高能激光；
26.出气口 ；27.气体开关阀；28第二气体单向阀；29.氮气压力检测仪；31.压力显示仪；32压力感应器。
【具体实施方式】
[0019]下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0020]如图1所示，将高纯氮气通过进气口管道21、数显气体流量计22、第一气体单向阀 23、进气口 24进入密闭玻璃室13内，通入高纯氮气，将密闭玻璃室13内空气排出，经过出气口 26、气体开关阀27、第二气体单向阀28，使得密闭玻璃室内13形成一个氮气室，将加工件12平放在平面加工工作台11面上，当高能激光25透过玻璃照射到加工件12表面时，加工件12表面迅速融化。通过观察密闭玻璃室内氮气压力检测仪29，来观察氮气压力，当压力需要增加时，关闭气体开关阀27，使得氮气压力增加，当氮气气体开关阀27打开时，氮气室内氮气压力减少。如图2所示，在密闭玻璃室13侧面开孔，将氮气压力检测仪29与密闭玻璃室13螺纹连接，氮气压力检测29仪底部装有压力感应器32，上端装有压力显示仪
31。通过对此装置激光氮化后的加工件进行金相分析，与普通激光氮化相比，其氮化层厚度明显增加，无气泡、裂纹等缺陷，大大满足工业加工需求。
[0021]以上所述的实施例仅为本发明的优选方案，并不用于限制本发明，对于所属领域的技术人员来说，本发明在上述所说的基础上，可以有各种更改和变化。在此无法对所有实施方式进行一一列举。凡在本发明原则之内，或者由本发明的精神所引申出的显而易见的变动均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种提高激光氮化效果的气体分压装置，该装置包括:进气口、出气口、数显气体流量计、气体单向阀、密闭玻璃室、氮气压力检测仪，平面加工工作台、气体开关阀。其特征在于:所述的进气口、出气口位于密闭玻璃室的两侧，玻璃室两侧有约IOmm的孔洞，通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种提高激光氮化效果的气体分压装置，其特征在于:所述的气体单向阀包括第一气体单向阀和第二气体单向阀，分别安装在进气口以及出气口管道上。
3.根据权利要求1-2所述的一种提高激光氮气效果的气体分压装置，其特征在于:所述的数显气体流量计固定在进气口管道上，第一气体单向阀前端。
4.根据权利要求1-3所述的一种提高激光氮气效果的气体分压装置，其特征在于:所述的氮气压力检测仪包括氮气压力显示表、压力感应器。压力显示表安装在密闭玻璃室侧面，玻璃室侧面开孔，压力显示表通过螺纹连接，固定在侧面，压力显示表下端装有压力感应器，压力感应器位于密闭玻璃室内部。
5.根据权利要求1-4所述的一种提高激光氮气效果的气体分压装置，其特征在于:所述的气体开关阀位于出气口管路上，在第二气体单向阀前端。
6.根据权利要求1-5所述的一种提高激光氮化效果的气体分压装置，其特征在于:所述的该气体分压装置是将高纯氮气通过进气管、数显气体流量计、第一气体单向阀通入密闭玻璃室，将玻璃室内空气排出，形成一个氮气室，基材平放在平面加工工作台面上，当高能激光透过玻璃照射到基材表面时，基材表面迅速融化，形成一层氮化层。通过观察氮气压力显示表，控制气体开 关阀的开关，来控制密闭玻璃室氮气的压力。
7.根据权利要求1-6所述的一种提高激光氮化效果的气体分压装置，其特征在于:所述的高能激光包括光纤激光或者脉冲激光。
【文档编号】C23C8/24GK104018114SQ201410065557
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】徐杰, 樊宇, 浦晓峰, 范贺良, 陈正 申请人:徐杰