[实用新型]钛合金表面局部氮化装置

说明书

本实用新型提供了钛合金表面局部氮化装置，涉及材料表面处理技术领域。钛合金表面局部氮化装置，真空箱的一个侧壁具有透明区域，与透明区域位置相对的一个侧壁开设操作口，操作口的位置与透明区域的位置对应，工作时，使真空箱开设有操作口的一面扣于钛合金工件待氮化区域表面，激光扫描系统的激光发射方向朝向透明区域，真空箱开设有氮气入口。该装置氮化效率高且氮化效果稳定，工件不受影响，解决了因长时间高温高压渗氮造成的工件变形和低效等问题。

技术领域

本实用新型涉及材料表面处理技术领域，具体而言，涉及钛合金表面局部氮化装置。

背景技术

钛合金具有密度低、比强度高、抗蚀性能和抗低温、高温性能优越的优点备受关注，然而因钛合金表面的硬度较低，耐磨性能较差，对粘着磨损和微动磨损非常敏感，使其应用范围受到很大的限制。目前，如何改善钛合金的硬度和耐磨性成为研究钛合金领域的热点之一。通过表面使钛及钛合金表面形成氮化物是提高其硬度、耐磨性和耐疲劳性的有效办法，传统的表面改性技术，如等离子喷涂、表面化学热处理、气相沉积技术、电镀、离子注入技术等可以有效提高钛合金表面耐磨性。但是这些方法都存在一定的缺点，比如需要对工件进行长时间整体高温加热而引起工件变形，效率低；或由于钛合金表面涂层与钛基材结合力较弱，容易剥落等等。采用激光表面渗氮技术可以获得具有硬度高、耐磨耐蚀的氮化层，与基体属于原位冶金结合，结合强度大，不易剥落。但现有技术在进行氮化处理时仍旧存在诸多问题导致氮化方法有待进一步优化。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氮化效果好的钛合金表面局部氮化装置。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型实施例提供一种钛合金表面局部氮化装置，包括激光扫描系统、真空箱和抽气泵，激光扫描系统的激光发射方向朝向真空箱，真空箱与抽气泵连通，真空箱设置有氮气入口。

在可选的实施方式中，真空箱的一个侧壁具有透明区域，与透明区域位置相对的一个侧壁开设操作口，操作口的位置与透明区域的位置对应，工作时，使真空箱开设有操作口的一面扣于钛合金工件待氮化区域表面，激光扫描系统的激光发射方向朝向透明区域；

在可选的实施方式中，钛合金表面局部氮化装置还包括用于控制激光扫描系统到操作口距离的位移控制机构，位移控制机构与真空箱以及激光扫描系统连接；

在可选的实施方式中，位移控制机构包括电机、连接杆和连接件，连接件与激光扫描系统连接，连接件内设有内螺纹，连接杆竖直设置，其一端与电机连接，连接杆的另一端表面设置有外螺纹且伸入连接件内与内螺纹相配合；

在可选的实施方式中，钛合金表面局部氮化装置还包括压力表，压力表用于测试真空箱内气压；

在可选的实施方式中，抽气泵的数量为多个，多个抽气泵均与真空箱连通；

在可选的实施方式中，钛合金表面局部氮化装置还包括密封件，密封件设置于操作口的边缘；

在可选的实施方式中，透明区域为透明板或透镜；

在可选的实施方式中，钛合金表面局部氮化装置还包括电磁阀，电磁阀设置于所述氮气入口处。

在可选的实施方式中，钛合金表面局部氮化装置还包括控制系统，控制系统与激光扫描系统、电机、压力表、电磁阀以及抽气泵通信连接。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本申请提供的装置能实现：在低压环境下进行激光扫描氮化，在刻蚀得到相同厚度氮化层的前提下，降低了激光功率；而由于采用低功率快速激光扫描局部面积，可使得氮化效率高且氮化效果稳定，工件不受影响，解决了因长时间高温高压渗氮造成的工件变形和低效等问题。而在优选的实施方式中，局部真空箱为开放式箱体，利用压力差实现封闭状态，体积小利于低压环境形成且利于快速移动。