[发明专利]一种气体弧光放电装置、与真空腔体的耦合系统及离子渗氮工艺

摘要

本发明提供一种气体弧光放电装置、与真空腔体的耦合系统及离子渗氮工艺，利用热阴极电子发射原理与辅助阴极进行配合产生等离子体，通过该装置的磁场模块与腔体轴向磁场模块耦合进行等离子体渗氮。通过控制气体弧光放电装置与腔体轴向磁场的参数进行耦合，选取最佳磁场参数，增加真空腔体内等离子体能量及密度，获得最佳的渗氮效果。利用本发明的装置和方法，对316L奥氏体不锈钢进行60min等离子体渗氮处理，渗氮层的硬度可以达到1100HV_0.05,渗氮深度可以达到50μm上，渗氮层中无氮化物析出，且渗氮层为单一的γ_N相，保证了渗氮工件的高硬度和高耐磨损性能。

主权项

1.一种气体弧光放电装置，其特征在于，包括金属筒模块、第一电磁线圈模块、热丝电极模块、真空壁和绝缘体；所述金属筒模块包括辅助阳极、金属筒、金属筒模块电源，金属筒模块电源阳极连接至辅助阳极，金属筒模块电源阴极连接至金属筒侧壁的底端；所述第一电磁线圈模块包括第一电磁线圈和第一电磁线圈控制模块，所述第一电磁线圈控制模块包括第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源，第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源连接，第一电磁线圈控制集合控制第一电磁线圈电源的电流，第一电磁线圈电源与第一电磁线圈连接；所述热丝电极模块包括热丝电极、热丝电极模块电源和两个金属电极，所述两个金属电极中的一个金属电极一端连接在热丝电极模块电源的阳极上，另一个金属电极的一端连接在热丝电极模块电源的阴极上，所述热丝电极连接在所述两个金属电极的另一端；所述真空壁包括真空壁侧壁和真空壁顶盖，所述绝缘体包括第一绝缘体、第二绝缘体和第三绝缘体；所述真空壁侧壁的顶端和底部分别设置第二绝缘体和第三绝缘体，真空壁顶盖和真空壁侧壁之间通过第二绝缘体绝缘；所述两个金属电极通过第一绝缘体悬浮在真空壁顶盖上；真空壁顶盖中心设置进气孔；所述金属筒悬浮固定在真空壁顶盖上；真空壁侧壁围绕在金属筒外围；所述第一电磁线圈围绕在真空壁侧壁外围；真空壁侧壁和真空壁顶盖围成真空室，真空室下部为开放式。