喷丝头氮化装置

本实用新型涉及喷丝头强化技术领域，具体地，涉及一种喷丝头氮化处理装置。

背景技术：

喷丝头是化学纤维纺织机上的关键部件，喷丝头采用金铂合金或钛、铌、钽、不锈钢等金属制成，但是初步制成的喷丝头硬度大多无法达到实际应用所需的硬度，需要氮化处理增加喷丝头的硬度后才能达到使用要求。

目前常用的喷丝头氮化装置中，喷丝头是任意放在氮化炉内或通过某些结构悬挂于氮化炉内，这一方面导致喷丝头在氮化炉内位置不稳定，另一方面在氮化过程辉光放电时，高温环境可能会导致与喷丝头接触的某些结构对喷丝头产生污染，且由于辉光激发，氮化炉内支撑喷丝头的结构中其它离子也可能会成为杂质渗透至喷丝头中，对喷丝头的氮化效果产生不利影响。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种不会污染喷丝头且氮化效果好的喷丝头氮化装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种喷丝头氮化装置，包括氮化炉和与氮化炉配合使用的底座，底座上设有参与氮化过程辉光放电的磁盘，氮化炉和底座之间绝缘闭合，氮化炉上设有氮化气体通入口，氮化炉内设置耐高温高压的金属板，喷丝头放置在金属板上，还包括可对氮化炉内抽真空的真空泵。

进一步地，金属板为钽板。

更进一步地，氮化炉内设置有至少一个支撑架，金属板架设在支撑架上，每个支撑架可供至少一块金属板安放。

进一步地，氮化炉炉壁上还设有循环水冷却机构。

进一步地，氮化炉和底座在闭合处通过绝缘密封圈实现绝缘闭合。

进一步地，底座上开设通孔，真空泵的真空抽取管道从底座通孔处接入。

进一步地，氮化炉炉顶安装用于起吊氮化炉的吊环。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本装置专为喷丝头氮化而设计，喷丝头在氮化炉内是稳定放置在金属板上的，且对放置喷丝头的金属板提出了耐高温高压的要求，并进一步优选为钽板，同时钽板层层放置在支撑架上，在正常氮化过程中，钽板间辉光放电，同时钽板间充满氮化气体(nh3和h2气体)，更有利于在喷丝头上形成氮钽化合物含量高的氮化层，大大提高喷丝头的整体耐磨性能；

在氮化炉内增设一个或多个支撑架来放置金属板，一个支撑架上放置多块金属钽板，可为喷丝头提供更多的放置空间，利于进行批量处理；此外，支撑架可随时在氮化炉内取放，喷丝头也可随时在金属板上取放，可根据实际需要即时快速地对喷丝头进行氮化，增加了装置的应用场景。

附图说明

图1为实施例1所述的喷丝头氮化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种如图1所示的喷丝头氮化装置，包括氮化炉1和与氮化炉配合使用的底座2，氮化炉1炉顶安装有用于起吊氮化炉的吊环11，底座2上设有参与氮化过程辉光放电的磁盘3，氮化炉1和底座2之间在闭合处通过绝缘密封圈4实现绝缘闭合，氮化炉1顶部处设有氮化气体通入口5，氮化炉内喷丝头放置在钽板6上完成氮化过程，相邻喷丝头之间需控制好间隔；具体地，底座磁盘上设置有用于安放钽板6的支撑架7，支撑架7可沿氮化炉1高度方向设置多层，每个支撑架7也可设计为具有供多块钽板6放置的多层空间结构，实现对喷丝头的批量处理；氮化装置还包括可对氮化炉1内抽真空的真空泵8，底座2上开设通孔，真空泵8的真空抽取管道从底座通孔处接入。

本实施例的氮化装置特别选用钽板作为喷丝头氮化过程中的承托板，钽板是层层放置在支撑架上的，在渗氮过程中，钽板间辉光放电，同时钽板间充满氮化气体(nh3和h2气体)，更有利于在喷丝头上形成氮钽化合物含量高的氮化层，大大提高喷丝头的整体耐磨性能，使喷丝头强度更高。

采用支撑架和钽板承载喷丝头，支撑架和/或钽板可随时放入氮化炉或从氮化炉内移除，大大增强了本装置的适用性，在生产过程中可视实际需要即时快速地对不同批量的喷丝头进行氮化。

在喷丝头完成氮化后不能立即打开氮化炉1，需要等待氮化炉降温，为加速氮化炉的降温过程，可在氮化炉炉壁上设置循环水冷却机构9，即在氮化炉炉壁上盘旋设置冷却水管。

放置喷丝头的钽板也可用其它耐高温高压且含有有助于增强喷丝头强度元素的金属板代替，当然，所选用的金属板自身强度需足够，要防止被电压击穿。

本氮化装置工作过程如下：操作氮化装置的控制系统12，设置电压、电流和通入氮化炉内气体的比例等参数，根据需要的硬度适当调整这些参数；将喷丝头间隔放置在钽板6上，通过吊环11放下氮化炉1使其与底座2绝缘闭合，打开真空泵8，将氮化炉1内的空气抽空，在抽真空的最后过程需慢慢通过氮化气体通入口5通入氨气和氮气充满氮气炉，需要控制好通入气体的比例，否则会发生危险；氮化时间一般为90分钟，氮化完成后不能立即打开氮化炉1，先打开循环水冷却机构9给氮化炉降温2-3小时，之后缓慢放出氮化炉内气体，再通过吊环11将氮化炉1升起，取出氮化后的喷丝头。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种喷丝头氮化装置，其特征在于，包括氮化炉和与氮化炉配合使用的底座，底座上设有参与氮化过程辉光放电的磁盘，氮化炉和底座之间绝缘闭合，氮化炉上设有氮化气体通入口，氮化炉内设置耐高温高压的金属板，喷丝头放置在金属板上，还包括可对氮化炉内抽真空的真空泵。

2.根据权利要求1所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，金属板为钽板。

3.根据权利要求1或2所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，氮化炉内设置有至少一个支撑架，金属板架设在支撑架上，每个支撑架可供至少一块金属板安放。

4.根据权利要求1所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，氮化炉炉壁上还设有循环水冷却机构。

5.根据权利要求1所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，氮化炉和底座在闭合处通过绝缘密封圈实现绝缘闭合。

6.根据权利要求1所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，底座上开设通孔，真空泵的真空抽取管道从底座通孔处接入。

7.根据权利要求1所述的喷丝头氮化装置，其特征在于，氮化炉炉顶安装用于起吊氮化炉的吊环。

技术总结
本实用新型涉及喷丝头强化技术领域，公开一种喷丝头氮化装置，包括氮化炉和与氮化炉配合使用的底座，底座上设有参与氮化过程辉光放电的磁盘，氮化炉和底座之间绝缘闭合，氮化炉上设有氮化气体通入口，氮化炉内设置耐高温高压的金属板，喷丝头放置在金属板上，还包括可对氮化炉内抽真空的真空泵。本装置专为喷丝头氮化处理而设计，喷丝头在氮化炉内是稳定放置在金属板上的，对放置喷丝头的金属板提出了耐高温高压的要求，并进一步优选为钽板，氮化过程中钽元素渗透至喷丝头中可大大提升喷丝头的耐磨效果；在氮化炉内增设一个或多个支撑架来放置金属板，可为喷丝头提供更多的放置空间，利于进行批量氮化处理。

技术研发人员：范语楠;齐福刚
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2020.11.02
技术公布日：2021.08.10