[发明专利]一种大型工件内孔氮化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化方法，特别涉及一种针对大型工件内孔氮化处理的方法。

背景技术

氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

对于大型的工件氮化处理中，由于工件的直径较大，常规的氮化炉有效尺寸无法达到要求，需要另外订制大口径氮化炉，生产成本高，增加了企业负担；而大口径氮化炉的使用率较低，造成设备的闲置，资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低的大型工件内孔氮化方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型工件内孔氮化方法，其创新点在于所述方法为：首先根据工件结构设置密封板，工件的孔口通过密封板密封，使得工件内孔与密封板配合形成一个密闭的内腔；然后在密封板上设氨气进、排气管通孔，氨气进气管和氨气排气管的一端通过密封板的通孔伸入工件的内腔；再将工件置于箱式电阻炉内，箱式电阻炉的炉门打开一定的间隙，使得氨气进气管另一端伸出箱式电阻炉与氨气气瓶连接，氨气排气管的另一端伸出箱式电阻炉接入排气管道，再用硅酸铝耐火纤维毡将炉门间隙密封；最后进行氮化处理：通过箱式电阻炉加热其内的工件，并通过氨气气瓶在工件内通入氨气实现工件内孔的氮化处理。

本发明的优点在于：利用工件自身与密封板构成一个密封的容器，将工件置于电阻炉内加热，并在工件的封闭内腔中通入氨气实现工件内孔的氮化处理，无需另外订制大口径氮化炉，降低生产成本，缩短生产周期，并且避免大型氮化炉使用率较低造成的资源浪费。

附图说明

图1为采用本发明氮化方法对抽汽止回阀进行内孔氮化的示意图。

图2为本发明中抽汽止回阀上密封板俯视图。

图3为本发明中抽汽止回阀下密封板俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的大型工件为大型抽汽止回阀，其用于电厂或热电厂抽气系统，或其它系统的蒸汽和水等非腐蚀性介质管道上，防止汽轮机组在突然甩负荷时汽轮机内的压力突然降低，抽汽管和各加热器内蒸汽倒流进入汽轮机内造成汽轮叶片打碎，毁坏汽轮发电机的恶性事故，并防止加热器系统管道泄 漏使水从抽汽管路进入汽轮机内而发生水击事故，以保护汽轮机的安全运行。

本发明中抽汽止回阀阀体的氮化工艺为：

首先将阀体1水平放置，阀体1的法兰面朝下；

在阀体1的上、下端面分别设置上密封板2、下密封板3，如图2、3所示，上密封板2为阶梯式圆柱形结构，上密封板2上开有三个螺杆连接通孔21，以及两个氨气进、排气管通孔22；下密封板3上开有三个与螺杆连接通孔21对应的螺杆连接通孔31，以及四个可与阀体1法兰面连接孔对应的连接孔32。

下密封板3通过穿过连接孔32的螺栓与阀体1法兰面连接固定，上密封板2盖在阀体1的上端面，其台阶面紧贴阀体上端面，上密封板2、下密封板3通过三根螺杆4连接夹紧阀体1，且在上密封板2、下密封板3与工件的上、下端面之间加垫硅酸铝耐火纤维毡板确保密封，使得阀体1与上密封板2、下密封板3形成一个封闭的内腔。

氨气进气管5和氨气排气管6的一端通过上密封板2上开的通孔22伸入阀体1的内腔，氨气进气管6出气口位于阀体1的内腔底部，氨气排气管5进气口位于阀体1内腔顶部。并在上述各紧固件、管路接头处加耐火泥及黑沙密封。

将阀体1置于箱式电阻炉内，箱式电阻炉的炉门打开一定的间隙，使得氨气进气管5一端伸出箱式电阻炉与氨气气瓶连接，和氨气排气管6的另一端伸出箱式电阻炉直接连接到排气管道，以便将废气排出，再用硅酸铝耐火纤维毡将炉门的间隙密封。

氮化处理：炉门密封后，箱式电阻炉加热升温，渗氮温度为520±10℃，在达到渗氮温度前，氨气通过氨气进气管5进入阀体1，同时空气被挤排出内腔，达到渗氮温度后，实现阀体1内孔的氮化处理，按渗氮所需厚度保持13～15小时，然后炉冷至150℃后空冷。

经检验：氮化层厚度0.25mm；表面硬度＞700HV；致密性检验合格。所有技术参数均达到专用氮化炉加工的性能、指标。