本發(fā)明涉及離子滲金屬輔助陰極技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙輝滲金屬源極輔助陰極筒。

背景技術(shù)：

雙層輝光離子滲金屬技術(shù)是一項(xiàng)在金屬材料表面實(shí)施合金化的表面改性新技術(shù)。該技術(shù)將僅能進(jìn)行非金屬元素滲入的離子氮化技術(shù)拓展到能進(jìn)行所有固態(tài)金屬元素、非金屬元素滲入的等離子表面合金化技術(shù)。其中電極結(jié)構(gòu)是該技術(shù)的核心。通過對(duì)雙層輝光離子滲金屬技術(shù)的基本電極結(jié)構(gòu)研究認(rèn)為:電極結(jié)構(gòu)可分為平板型、空心陰極型、不等電位空心陰極型和復(fù)合型等四種形式。而離子滲金屬電極幾何結(jié)構(gòu)主要包括輔助陰極幾何結(jié)構(gòu)、源極幾何結(jié)構(gòu)和陰極幾何結(jié)構(gòu)三部分。

輔助陰極有4個(gè)重要作用：1、與源極和工件之間產(chǎn)生空心陰極效應(yīng)增強(qiáng)放電的效果；2、加熱工件和源極，均勻溫度；3、形成較為封閉的空間，保持滲金屬良好的氣氛；4、更便捷的放置源極和工件。所以說源極設(shè)計(jì)、輔助陰極結(jié)構(gòu)的不同很大程度上影響滲金屬的效率。

中國專利公開號(hào)為CN85106757A“強(qiáng)光離子滲金屬裝置及其方法”，公開了一種利用二次著火現(xiàn)象所設(shè)計(jì)的強(qiáng)光離子滲金屬裝置及其方法，此裝置陰極座上有一個(gè)用滲入金屬做成的桶形靶,內(nèi)放工件,工件周圍放置滲入金屬碎片，裝置開始工作時(shí)桶形靶內(nèi)電離產(chǎn)生“雪崩”,形成高能量強(qiáng)光離子區(qū),完成強(qiáng)光離子滲金屬過程,此裝置滲入金屬不受限制且不需要外加熱源對(duì)工件進(jìn)行加熱，但是此裝置因?yàn)闈B入金屬碎片堆積在筒狀陰極內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部溫度不均勻，容易導(dǎo)致工件和筒狀陰極變形，且因?yàn)橥矁?nèi)上下溫度不一樣，也會(huì)造成滲入元素在工件表面分布不均勻，影響性能。輝光放電時(shí)，內(nèi)部溫度極高，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，滲入過程中經(jīng)常會(huì)有溫度不受控制導(dǎo)致源極熔融的情況，此裝置在滲入的過程中若一旦溫度超過金屬的熔點(diǎn)，不僅使該裝置和金屬碎片融為一體，工件失效，還會(huì)導(dǎo)致事后裝置的清理困難，甚至直接報(bào)廢，增大資源消耗和人工成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是，針對(duì)上述問題，提供一種雙輝滲金屬源極輔助陰極筒，能夠防止源極熔融而造成的裝置報(bào)廢，保證滲金屬均勻和實(shí)現(xiàn)多元、多物理形態(tài)的雙輝滲金屬。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種雙輝滲金屬源極輔助陰極筒，包括呈筒身和基座，所述筒身設(shè)置在基座上端；所述筒身上設(shè)有呈圓周陣列的錐形小孔，所述錐形小孔較大一端位于筒身外側(cè)；所述基座為中空結(jié)構(gòu)，且基座和筒身之間隔有底盤；所述底盤上位于筒身一側(cè)設(shè)有凹槽，且圍繞該凹槽還設(shè)有若干的通孔。

使用時(shí)，固定形態(tài)的源極可以安裝在錐形小孔上，而粉末狀滲入元素或者不規(guī)則形態(tài)滲入元素的源極可以放置在凹槽內(nèi)。均勻設(shè)置的錐形小孔可以保證對(duì)工件各部位均勻滲金屬，而且錐形小孔能夠避免溫度太高時(shí)絲狀源極變形彎曲導(dǎo)致難以更換情況放生。上述凹槽的設(shè)置解決了現(xiàn)有陰極筒不方便放置粉末狀或不規(guī)則的源極，或放置位置不正確導(dǎo)致工件滲金屬不均勻的問題?，F(xiàn)有的輔助陰極中源極熔融后容易對(duì)輔助陰極造成損壞或?qū)е聢?bào)廢，上述方案中，在筒身下方設(shè)置基座，在源極熔融后直接通過底盤通孔掉落到基座內(nèi)，從而避免對(duì)筒身造成損壞，這里可以直接通過更換基座完成清理，先比現(xiàn)有技術(shù)，其避免源極熔融后對(duì)輔助陰極的損害。

優(yōu)選地，所述凹槽為倒圓錐型結(jié)構(gòu)，并設(shè)置底盤中心。一方便放置粉末狀滲入元素或者不規(guī)則形態(tài)滲入元素，且設(shè)置在底盤中部有利于工件滲金屬均勻，二方便對(duì)后續(xù)殘留物的清理。

優(yōu)選地，所述通孔為橢圓形通孔或長(zhǎng)圓孔，且圍繞凹槽呈圓周陣列布置并和錐形小孔設(shè)置列數(shù)相同，同列的錐形小孔中心軸線與對(duì)應(yīng)通孔的中心與處于同一平面上。通過橢圓形通孔，一可以避免菱角處放電現(xiàn)象的方式；二每一通孔均與每列錐形小孔對(duì)應(yīng)，源極熔融后不會(huì)掉落到筒身或底盤上，避免筒身或底盤損壞；三針對(duì)源極熔融掉落量及其用量的曲線，設(shè)置橢圓形結(jié)構(gòu)，保證不同時(shí)刻均保證足夠大的通過通道，方便源極熔融后掉落通過。

優(yōu)選地，所述橢圓形通孔的短直徑不小于錐形小孔內(nèi)側(cè)孔徑三倍。這樣可以保證對(duì)源極熔融后有足夠大的通過通道，避免其掉落到底盤上，損壞底盤。

優(yōu)選地，所述基座側(cè)面均布有若干散熱孔。通過設(shè)置散熱孔可以使筒內(nèi)溫度均勻，減少源極發(fā)生熔融現(xiàn)象。

優(yōu)選地，所述錐形小孔的錐角為120°。一避免溫度太高時(shí)絲狀源極變形彎曲導(dǎo)致難以更換情況放生，二方便清理更換工作進(jìn)行。

優(yōu)選地，所述筒身上還設(shè)有一觀察孔。通過觀察孔可以清楚了解對(duì)工件作業(yè)的情況，進(jìn)而控制進(jìn)度。

優(yōu)選地，所述基座底部為開口結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)該開口設(shè)置對(duì)應(yīng)蓋合的活動(dòng)底蓋?；顒?dòng)底蓋可以收集掉落的源極熔渣，每次使用后只需對(duì)活動(dòng)底蓋進(jìn)行清理更換，減少使用成本，節(jié)省大量清理時(shí)間和資源。

優(yōu)選地，所述基座和筒身為一體結(jié)構(gòu)，基座外輪廓與筒身外輪廓大小一致。一體式的結(jié)果保證陰極筒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，便于生產(chǎn)制造。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以放置絲狀、粉末狀、板狀多種形態(tài)的源極金屬或者非金屬，增加欲滲元素濺射面積，提高滲入效率。

2.本發(fā)明能夠防止源極熔融而造成的裝置報(bào)廢，保證滲金屬均勻和實(shí)現(xiàn)多元、多物理形態(tài)的雙輝滲金屬；工作時(shí)，當(dāng)源極受熱過高而熔融掉落時(shí)，將通過底盤通孔掉入在基座下內(nèi)，防止機(jī)器收到污染，滲金屬結(jié)束后，更換基座即可進(jìn)行下一輪工作，節(jié)省了大量清理時(shí)間和資源。其中，大于源極直徑三倍的橢圓形通孔保證源極熔融通過及掉入在基座下的活動(dòng)底蓋上，更換活動(dòng)底蓋即可進(jìn)行下一輪工作，節(jié)省了大量清理時(shí)間和資源。

3.本發(fā)明在陰極筒下方有散熱孔，使筒內(nèi)溫度均勻，減少源極發(fā)生熔融現(xiàn)象；錐形小孔能夠避免溫度太高時(shí)絲狀源極變形彎曲導(dǎo)致難以更換情況放生。

附圖說明

圖1是本發(fā)明前視立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明部分立體結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖3是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，1-筒身1、2-基座2、3-錐形小孔3、4-觀察孔4、5-散熱孔5、6-底盤6、7-凹槽7、8-通孔8、9-活動(dòng)底蓋。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)一步說明。

如圖1-3所示，為輔助陰極筒示意圖。輔助陰極筒包括一體化的呈筒身1和基座2，筒身1設(shè)置在基座2上端；筒身1和基座2輪廓大小一致。筒身1上設(shè)有呈圓周陣列的錐形小孔3和一觀察孔4，錐形小孔3較大一端位于筒身1外側(cè)。基座2為中空結(jié)構(gòu)，基座2底部為開口結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)該開口設(shè)置對(duì)應(yīng)蓋合的活動(dòng)底蓋，沿基座2側(cè)壁還設(shè)有若干散熱孔5。基座2和筒身1之間隔有底盤6；底盤6上位于筒身1一側(cè)設(shè)有凹槽7，且圍繞該凹槽7還設(shè)有若干的通孔8。該凹槽7由底盤6中心向基座2一側(cè)凹陷構(gòu)成，凹槽7為倒圓錐型結(jié)構(gòu)，并設(shè)置底盤6中心。這里通孔8為橢圓形通孔，且圍繞凹槽7呈圓周陣列布置并和錐形小孔3設(shè)置列數(shù)相同，同列的錐形小孔3中心軸線與對(duì)應(yīng)橢圓形通孔的兩焦點(diǎn)與處于同一平面上。當(dāng)然，通孔8也可以為長(zhǎng)圓孔，同列的錐形小孔3中心軸線與對(duì)應(yīng)長(zhǎng)圓孔的兩圓心與處于同一平面上。

如圖1所示，輔助陰極筒工作時(shí)豎立放置，源極可以通過錐形小孔3均布在筒身1上，源極一端通過錐形小孔3伸入筒身1內(nèi)。均勻設(shè)置的錐形小孔3可以保證源極均勻布置，從而對(duì)工件各部位均勻滲金屬；同時(shí)，錐形小孔3能夠避免溫度太高時(shí)絲狀源極變形彎曲導(dǎo)致難以更換情況放生。這里將錐形小孔3的錐角設(shè)為120°。一避免溫度太高時(shí)絲狀源極變形彎曲導(dǎo)致難以更換情況放生，二方便清理更換工作進(jìn)行。觀察孔4設(shè)置在筒身1中上部；通過觀察孔4可以清楚了解對(duì)工件作業(yè)的情況，進(jìn)而控制進(jìn)度。工作時(shí)，源極熔融后掉落到基座2內(nèi)。

如圖2和3所示，為保證源極熔融后掉落到基座2內(nèi)，不損壞筒身1和基座2，這里設(shè)置了底盤6、底盤6通孔8和活動(dòng)底蓋。底盤6間隔基座2和筒身1，其上的凹槽7可以放置粉末狀滲入元素或者不規(guī)則形態(tài)滲入元素的源極，從而保證輔助陰極筒可以實(shí)現(xiàn)多元、多物理形態(tài)的雙輝滲金屬。在繞凹槽7呈圓周陣列布置橢圓形通孔，橢圓形通孔的個(gè)數(shù)與筒身1上錐形小孔3的列數(shù)對(duì)應(yīng)，具體的是橢圓形通孔8對(duì)應(yīng)設(shè)置在每列錐形小孔3的正下方，對(duì)應(yīng)源極熔融后掉落的區(qū)域位置。而且為保證極熔融后掉落通過，這里通孔8的最小空間尺寸不小于錐形小孔3內(nèi)側(cè)孔徑三倍。這樣可以保證對(duì)源極熔融后有足夠大的通過通道，避免其掉落到底盤6上，損壞底盤6。進(jìn)一步的，活動(dòng)底蓋用于收集掉落的源極熔渣，活動(dòng)底蓋設(shè)置在基座2下方開口，具體基座2底部的安裝槽內(nèi)，其底部與基座2底面對(duì)齊，在每次使用后只需對(duì)活動(dòng)底蓋進(jìn)行清理更換，減少使用成本，節(jié)省大量清理時(shí)間和資源。

為了使工作時(shí)筒內(nèi)溫度均勻，減少源極發(fā)生熔融現(xiàn)象；在座側(cè)面均布有若干散熱孔5，同于散熱。

使用時(shí)，將絲狀源極插入錐形小孔3內(nèi)，絲狀源極在筒內(nèi)的長(zhǎng)度不能超過橢圓形通孔的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，板狀或者粉末狀源極放置與凹槽7內(nèi)，活動(dòng)底蓋放置在基座2下方，并與輔助陰極圓柱邊緣對(duì)齊，不能露出縫隙。

上述說明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。