專利名稱：等離子弧金屬表面強化掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及金屬熱處理領(lǐng)域。
近年來，利用等離子弧產(chǎn)生的高熱作為金屬焊接或切割的熱源已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)，但用于金屬表面局部熱處理尚處于起步階段，因此有關(guān)應用中的配套裝置未見有報道。
本實用新型的目的在于提供等離子弧進行金屬表面強化用的掃描裝置。
本實用新型提供的掃描裝置包括有一個機械運動付構(gòu)成的運動鏈和一個由現(xiàn)有金屬焊接或切割用的噴頭改進而得到的等離子噴頭，其特征在于，a)所述每個機械運動付都裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機可以使用同步電機，它由計算機控制其脈沖頻率來限定電機轉(zhuǎn)速；也可以使用具有雙輸出軸的直流伺服電機。其一端連減速裝置，另一端有用于速度檢測的光電編碼器，運行時，各個光電編碼器隨時輸出脈沖信號進入計算機控制系統(tǒng)，通過控制脈寬來調(diào)節(jié)電源電壓，從而限定電機轉(zhuǎn)速，這樣也就限定了噴頭的掃描速度。其中減速裝置為能消除雙向運動間隙的齒輪減速器，如行星齒輪減速器；b)所述運動鏈中最長行程的運動付采用軟傳動，如繩輪傳動或鏈傳動，從而使結(jié)構(gòu)輕巧，功耗低；c)所述噴頭安裝在最后一個運動付的從動構(gòu)件上，使用有壓縮段的收縮擴散型噴嘴，其中，壓縮比(壓縮段長度h與噴頭直徑φ之比)為0.4－1.2，其擴散角α等于或大于收縮角β，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計有利于得到穩(wěn)定的，剛?cè)岢潭冗m中的等離子弧。
下面結(jié)合實施例作進一步評述


圖1是本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖，是一臺平面X－Y二維掃描裝置。圖中，1為繩輪鼓，2為驅(qū)動電機，3為X向移動總成(滾動)，4為驅(qū)動電機，5為Y向移動總成(滑動)，6為繩，7為X向?qū)к墸?為等離子噴頭，9為機座。
圖2是所述等離子噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，11為貯氣室，12為陰極，13為對中環(huán)，14為噴嘴，15為噴水孔，h為噴孔壓縮段長度，φ為噴孔直徑，α為擴散角，β為收縮角。
本實施例中，當噴頭噴孔直徑φ＝2.5mm，噴孔長度h＝1mm，收縮角53°，擴散角60°，連接到等離子弧表面強化發(fā)生裝置上，并調(diào)節(jié)使X－Y的合成速度V＝3－3.2米／秒，用以熱處理普通灰口鐵，得到了較好的效果；硬化帶寬度為2.5mm，深度為0.4mm，HRC＝58－60，零件表面光潔度與處理前相同。
本掃描裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活輕巧，加工方便等優(yōu)點，與等離子弧表面強化發(fā)生裝置組裝在一起，可以方便地用于各種金屬表面零件外表面的局部強化處理，不僅有效地提高了強度，而且能保持原有金屬零件的表面光潔度和精度，因此，本掃描裝置可以作為等離子弧金屬表面強化用的配套裝置。
權(quán)利要求1.一種等離子弧金屬表面強化掃描裝置，它包括有機械運動付構(gòu)成的運動鏈和一個由現(xiàn)有金屬焊接或切割用的噴頭改進而得到的等離子弧噴頭，其特征在于a)所述每個機械運動付都裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速由計算機給定的脈寬或脈沖頻率控制限定；b)所述運動鏈中最長行程的機械運動付采用軟傳動；c)所述噴頭安裝在最后一個運動付的從動構(gòu)件上，使用有壓縮段的收縮擴散型噴嘴。其擴散角α等于或大于收縮角β，壓縮比(h/φ)=0.4-1.2。
專利摘要本實用新型提供一種等離子弧金屬表面強化掃描裝置，涉及金屬表面熱處理領(lǐng)域，該掃描裝置包括有機械運動副構(gòu)成的運動鏈和等離子噴頭，每個機械運動副都有驅(qū)動電機并由計算機給定的脈寬或脈沖頻率控制限定轉(zhuǎn)速，長行程的傳動副采用軟傳動，所述噴頭使用有壓縮段的收縮擴散型噴嘴，具有較小的壓縮比，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活輕巧，加工方便，可以作為等離子弧金屬表面強化用的配套裝置。
文檔編號C21D1/08GK2089008SQ9021636
公開日1991年11月20日 申請日期1990年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月15日
發(fā)明者周榆生, 張昌文, 杜華生, 楊連發(fā), 吳月華, 徐月英, 蔣克芳, 鄭火新 申請人:中國科學技術(shù)大學