固溶渗氮炉的制作方法

本技术涉及渗氮炉，尤其涉及一种固溶渗氮炉。

背景技术：

1、随着新能源汽车的不断发展，电动机作为新能源汽车中关键的驱动机构也得到了进一步的发展。现有常用的电动机包括：直流电动机、异步电动机和永磁同步电动机，这些电动机的组成均离不开永磁体，用于制造永磁体的原材料主要是稀土材料。虽然中国是稀土材料储量大国，但是面对大量的稀土材料出口和永磁电机制造使用，稀土材料也会存在供应短缺的现象。

2、对此，为了摆脱对稀土材料的依赖，相关人员通过研发生产得到了一种同步磁阻电机(synchronous reluctance motor)，该同步磁阻电机能够利用磁通总是沿着磁阻最小的线路闭合的原理，可以在铁转子上产生磁扭矩，从而能够将电能转化为机械能。相比于现有的直流电动机、异步电机和永磁同步电机，同步磁阻电机除了不需要使用永磁体之外，还具有结构简单、坚固耐用、效率高、调速范围广、成本较低等优点。

3、对于同步磁阻电机而言，同步磁阻电机的转子包括几十枚依次叠加的铁素体不锈钢薄片，通电线圈在电磁感应的作用下会通过这些薄片形成具有闭合磁通的磁场，同时转子处于非平衡位置时会受到一个磁力矩的作用从而有回到平衡位置的趋势。

4、其中，在转子的某些特定位置不需要有磁通量，而纯顺磁材料的铁素体就会导致一些磁通的泄露，使电动机效率受到削弱，为了解决这个问题，使这些特定位置的顺磁铁素体组织替换为逆磁奥氏体组织，需要采用固溶渗氮加淬火处理将局部的铁素体转化为奥氏体，减少电动机转子的磁通量泄露。

5、相关技术中，为了使铁素体不锈钢薄片在保持其他部位组织成分不变的情况下，部分边缘位置得到奥氏体组织，需要对铁素体不锈钢薄片采取局部固溶渗氮处理。例如，在温度为1150℃、压强为0.2mpa的条件下，氮气分解为n原子，在气氛与不锈钢组织n的浓度差与气体压强的共同作用下，n原子溶入不锈钢中形成奥氏体组织。通过局部固溶渗氮处理，可以很大程度上减小常规同步磁阻电机的漏磁问题，提高能量转化效率，增大电动机的转速和扭矩。

6、然而，现有技术中的设备无法批量化生产铁素体薄片固溶渗氮工件，或者批量渗氮效果较差。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种固溶渗氮炉，用以解决现有技术中的设备无法批量化生产铁素体薄片固溶渗氮工件，或者批量渗氮效果较差的缺陷，通过设置渗氮架，可以在保证渗氮效果的同时，批量化地生产铁素体薄片固溶渗氮工件。

2、本实用新型提供一种固溶渗氮炉，包括：

3、炉体，所述炉体的内部设置有炉膛，所述炉体的顶部设置有与所述炉膛连通的开口；

4、端盖，所述端盖设置在所述炉体的顶部，所述端盖能够封闭所述开口；

5、加热机构，所述加热机构设置在所述炉体的内部，所述加热机构沿所述炉膛的周向方向依次间隔设置在所述炉膛的周侧；

6、渗氮架，所述渗氮架沿所述炉膛的高度方向层叠设置在所述炉膛中，所述渗氮架设置有支撑座和安装槽，所述支撑座凸出于所述渗氮架的上下端面，并且所述支撑座在所述渗氮架的厚度方向的两端相互适配，所述安装槽用于承载渗氮叠片。

7、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，还包括：顶部管道、吹气支管和底部管道，其中，所述顶部管道插设在所述端盖上，并且所述顶部管道的一端连通至所述炉膛；所述吹气支管沿所述炉膛的高度方向延伸设置在所述炉膛中，所述吹气支管的顶端插设在所述渗氮架的所述安装槽中，所述吹气支管的底端延伸至所述炉膛的外侧；所述底部管道设置在所述炉膛的底部，所述底部管道与所述吹气支管的底端连通。

8、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，所述吹气支管靠近所述渗氮架的所述安装槽的侧部设置有通气孔，所述通气孔沿所述吹气支管的轴向方向依次间隔布置。

9、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，还包括：测温传感器，所述测温传感器设置在所述炉膛的外侧。

10、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，还包括：保温棉，所述保温棉填充在所述炉体的内部，并位于所述炉膛的外周。

11、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，还包括：保温挡板，所述保温挡板设置在所述保温棉和所述加热机构之间。

12、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，还包括：水冷机构，所述水冷机构构造为环状，所述水冷机构设置在所述炉体顶部的所述开口与所述端盖之间，所述水冷机构设置有水冷管道。

13、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，所述水冷机构和所述端盖之间以及所述水冷机构和所述炉体顶部的所述开口之间均设置有密封圈。

14、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，所述加热机构分为三组，每组所述加热机构的一端共同连接在一起并能够接地，每组所述加热机构的另一端能够分别连接三相电的三个不同的电源。

15、根据本实用新型提供的一种固溶渗氮炉，每组所述加热机构均包括：多个硅碳棒和多个铜电极夹，每组所述加热机构中的所述硅碳棒经由所述铜电极夹依次首尾连接。

16、本实用新型提供的固溶渗氮炉，在炉膛中设置有渗氮架，渗氮架能够层叠堆放设置，每层渗氮架均能够放置渗氮叠片，同时每层渗氮架之间均存在一定的间隙，在保证渗氮效果的同时，可以对渗氮叠片进行批量化地渗氮处理，整体结构紧凑，炉膛内部的空间利用率高。而且，本实施方式中的固溶渗氮炉可以批量化生产无刷电机和有刷电机的环形叠片。

17、相比于传统的渗氮装置，本实用新型中的固溶渗氮炉拥有炉内气体流畅、渗氮效率高、升温降温平稳、结构简单、可靠性强、工件排布科学、氮气利用率高等优点，尤其可以渗透0.2-0.8mm的铁素体叠片，实现同步磁阻电机叠片批量化渗氮。

技术特征：

1.一种固溶渗氮炉，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固溶渗氮炉，其特征在于，还包括：顶部管道、吹气支管和底部管道，其中，所述顶部管道插设在所述端盖上，并且所述顶部管道的一端连通至所述炉膛；所述吹气支管沿所述炉膛的高度方向延伸设置在所述炉膛中，所述吹气支管的顶端插设在所述渗氮架的所述安装槽中，所述吹气支管的底端延伸至所述炉膛的外侧；所述底部管道设置在所述炉膛的底部，所述底部管道与所述吹气支管的底端连通。

3.根据权利要求2所述的固溶渗氮炉，其特征在于，所述吹气支管靠近所述渗氮架的所述安装槽的侧部设置有通气孔，所述通气孔沿所述吹气支管的轴向方向依次间隔布置。

4.根据权利要求1所述的固溶渗氮炉，其特征在于，还包括：测温传感器，所述测温传感器设置在所述炉膛的外侧。

5.根据权利要求1所述的固溶渗氮炉，其特征在于，还包括：保温棉，所述保温棉填充在所述炉体的内部，并位于所述炉膛的外周。

6.根据权利要求5所述的固溶渗氮炉，其特征在于，还包括：保温挡板，所述保温挡板设置在所述保温棉和所述加热机构之间。

7.根据权利要求1所述的固溶渗氮炉，其特征在于，还包括：水冷机构，所述水冷机构构造为环状，所述水冷机构设置在所述炉体顶部的所述开口与所述端盖之间，所述水冷机构设置有水冷管道。

8.根据权利要求7所述的固溶渗氮炉，其特征在于，所述水冷机构和所述端盖之间以及所述水冷机构和所述炉体顶部的所述开口之间均设置有密封圈。

9.根据权利要求1所述的固溶渗氮炉，其特征在于，所述加热机构分为三组，每组所述加热机构的一端共同连接在一起并能够接地，每组所述加热机构的另一端能够分别连接三相电的三个不同的电源。

10.根据权利要求9所述的固溶渗氮炉，其特征在于，每组所述加热机构均包括：多个硅碳棒和多个铜电极夹，每组所述加热机构中的所述硅碳棒经由所述铜电极夹依次首尾连接。

技术总结
本技术提供一种固溶渗氮炉，涉及渗氮炉技术领域，包括：炉体、端盖、加热机构和渗氮架。炉体的内部设置有炉膛，炉体的顶部设置有与炉膛连通的开口；端盖设置在炉体的顶部，端盖能够封闭开口；加热机构设置在炉体的内部，加热机构沿炉膛的周向方向依次间隔设置在炉膛的周侧；渗氮架沿炉膛的高度方向层叠设置在炉膛中，渗氮架设置有支撑座和安装槽，支撑座凸出于渗氮架的上下端面，并且支撑座在渗氮架的厚度方向的两端相互适配，安装槽用于承载渗氮叠片。本技术的固溶渗氮炉，渗氮架能够层叠堆放设置，每层渗氮架均能够放置渗氮叠片，同时每层渗氮架之间均存在一定的间隙，可以对渗氮叠片进行批量化地渗氮处理，能够保证渗氮效果。

技术研发人员：王华君,李嘉宾,李九鼎
受保护的技术使用者：武汉两仪材料有限公司
技术研发日：20221223
技术公布日：2024/1/13