本發(fā)明屬于金屬表面化學(xué)處理和金屬材料擴(kuò)散處理設(shè)備技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種非真空環(huán)境下的滲鋅工藝及設(shè)備。

背景技術(shù)：

滲鋅是用熱擴(kuò)散方法在金屬工件表面獲得鋅鐵合金層的表面保護(hù)工藝，是將滲鋅劑與金屬工件等共置于滲鋅爐中，在預(yù)定工藝溫度下，鋅原子由金屬工件表面向內(nèi)部滲透，同時(shí)鐵原子則由內(nèi)向外擴(kuò)散，借此，在金屬工件表層形成一層均勻的鋅－鐵化合物，即滲鋅層，通過滲鋅層對(duì)金屬工件實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。

目前，對(duì)金屬工件表面的粉末滲鋅處理，主要是在密閉的真空環(huán)境下進(jìn)行的，具體有如下兩種方式：

一是采用密封爐“靜態(tài)”滲鋅，即將金屬工件、鋅粉和各種助滲劑裝入密封爐內(nèi)，令金屬工件埋于復(fù)合粉劑中，加熱到預(yù)定工藝溫度后，保溫一定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)“靜態(tài)”下擴(kuò)散式滲鋅，滲鋅結(jié)束之后，降溫到預(yù)定溫度后出爐。

該種滲鋅方式，由于在滲鋅前需要進(jìn)行填爐密封操作，在處理后又需要開封出爐，因此，其處理工藝只能是逐爐處理的方式，加之每一爐均需要在處理前升溫，并在處理后降溫，每一爐的全程處理時(shí)間大約需要6～8小時(shí)，其滲鋅處理無效時(shí)間花費(fèi)過長(zhǎng)，造成工藝處理效率低下，升溫、降溫過程浪費(fèi)了大量的時(shí)間、能源和勞動(dòng)力。

二是采用旋轉(zhuǎn)式滲鋅爐“動(dòng)態(tài)”滲鋅。旋轉(zhuǎn)式滲鋅爐主要由托輪、爐膛本體、加熱元件、密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐、滾筒電機(jī)組成；操作時(shí)，將金屬工件、鋅粉、各種助劑、惰性沖擊介質(zhì)一并裝入密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐中，然后將密閉的滲鋅罐吊裝放入爐膛本體內(nèi)，并架設(shè)于兩側(cè)托輪上，由滾筒電機(jī)帶動(dòng)滲鋅罐旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)滲鋅罐進(jìn)行加熱，在預(yù)定溫度下處理預(yù)定時(shí)間后，關(guān)閉加熱元件，滲鋅罐隨爐冷卻到預(yù)定溫度，隨后關(guān)閉滾筒電機(jī)并吊出滲鋅罐，最后打開滲鋅罐取出處理后的工件。當(dāng)金屬工件批量大時(shí)，也可將大量工件一次分裝至幾個(gè)滲鋅罐內(nèi)，將幾個(gè)滲鋅罐同時(shí)吊裝至網(wǎng)帶傳輸式滲鋅爐內(nèi)處理，并集中進(jìn)行下罐取件。

該種滲鋅方式，借助滲鋅罐的滾動(dòng)，使得鋅粉顆粒與金屬工件之間形成機(jī)械摩擦，以加快鋅原子與金屬工件表面原子的反應(yīng)，達(dá)到機(jī)械助滲的效果，但是，受滲鋅罐滾動(dòng)轉(zhuǎn)速所限制，獲得的動(dòng)能能量小，不能有效地激發(fā)鋅原子的活化能，而且，由于在滲鋅前需要進(jìn)行填爐密封操作，在處理后又需要開封出爐，因此，其處理工藝仍然只能是逐爐處理，加之每一爐均需要在處理前升溫，并在處理后降溫，每一爐零件的全程處理時(shí)間仍需要5～6小時(shí)，其通過機(jī)械旋轉(zhuǎn)助滲的方式以期提高滲鋅效率效果依然有限，很難滿足連續(xù)化、大規(guī)模生產(chǎn)的節(jié)拍要求。

另外，雖然旋轉(zhuǎn)式滲鋅爐通過將密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐與爐膛分開的結(jié)構(gòu)，可以借助滲鋅罐的滾動(dòng)提高滲鋅效率，但是，由于密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得其不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部加熱，而只能是通過設(shè)于爐膛與密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐之間的加熱元件，先對(duì)密封旋轉(zhuǎn)式滲鋅罐從外部加熱，然后再由滲鋅罐將熱量傳輸給其內(nèi)部的金屬工件，這就導(dǎo)致，加熱元件輻射的熱量會(huì)被爐膽消耗一部分，不能快速有效地傳導(dǎo)至金屬工件，延長(zhǎng)了加熱金屬工件所需的時(shí)間(同時(shí)也延長(zhǎng)了降溫時(shí)間)，降低了效率，使得每一罐的整體處理時(shí)間變長(zhǎng)，同時(shí)，加熱和冷卻滲鋅罐又因額外增加了熱量的損耗而造成能源浪費(fèi)，以及增加了對(duì)環(huán)境的熱污染。

由此可知，現(xiàn)有滲鋅技術(shù)，由于設(shè)備和工藝的局限性，其只能分爐處理，且單爐處理量少、時(shí)間長(zhǎng)，以每爐處理300～800千克、6～8小時(shí)每爐計(jì)算，每天最多也只能處理3噸，生產(chǎn)效率十分低下，不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，而且還難以保證產(chǎn)品品質(zhì)的均一性，同時(shí)，其金屬工件裝爐、出爐操作頻繁，勞動(dòng)力消耗大，而且，每一爐均需要升溫、降溫，不僅浪費(fèi)了大量的能源，還可能會(huì)帶來對(duì)環(huán)境的污染，不符合節(jié)能減排的環(huán)保趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其無需在真空環(huán)境下進(jìn)行滲鋅處理，使得不再局限于只能在密封環(huán)境下滲鋅，還可以在開放環(huán)境下滲鋅，可以克服現(xiàn)有技術(shù)只能逐爐處理的局限。

本發(fā)明還提供一種非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其無需在真空環(huán)境下進(jìn)行滲鋅處理，使得不再局限于只能在密封環(huán)境下滲鋅，還可以在開放環(huán)境下滲鋅，可以克服現(xiàn)有技術(shù)只能逐爐處理的局限。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其是在預(yù)定濃度的氣體(例如惰性氣體、氮?dú)獾仍跐B鋅環(huán)境下不易與鋅、鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體)保護(hù)氛圍下對(duì)金屬工件進(jìn)行滲鋅處理。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍包括氧濃度不超過預(yù)定值。較佳的，氧濃度不超過7％～10％(體積)。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍包括保護(hù)氣體濃度不低于預(yù)定值。較佳的，保護(hù)氣體濃度不低于90％～93％(體積)。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍包括氧濃度不超過預(yù)定值(7％～10％體積)和保護(hù)氣體濃度不低于預(yù)定值(90％～93％體積)。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍是在一個(gè)封閉空間中形成的。

進(jìn)一步的，封閉空間中的保護(hù)氣體壓力不超過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

更進(jìn)一步的，封閉空間中的氣壓不超過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍是在一個(gè)開放的空間中形成的。

進(jìn)一步的，預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍是由動(dòng)態(tài)流動(dòng)的保護(hù)氣體形成的。

更進(jìn)一步的，動(dòng)態(tài)流動(dòng)包括沿第一方向流動(dòng)、沿第二方向流動(dòng)和/或沿第三方向流動(dòng)，其中，第一方向、第二方向和/或第三方向?yàn)橹本€方向或非直線方向。

上述任一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中：滲鋅處理指的是粉末滲鋅。

一種非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其包括：

開放式滲鋅室，其具有滲鋅空間以及與滲鋅空間連通的開放式工件入口和開放式工件出口；

保護(hù)氣體施加裝置，用于向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體，以在其中形成氣體保護(hù)氛圍。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其中：保護(hù)氣體施加裝置包括入口保護(hù)氣體填充節(jié)，用于由工件入口向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其中：保護(hù)氣體施加裝置包括出口保護(hù)氣體填充節(jié)，用于由工件出口向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其中：保護(hù)氣體施加裝置包括中部保護(hù)氣體填充部，用于由工件入口與工件出口之間向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其中：保護(hù)氣體施加裝置包括：

入口保護(hù)氣體填充節(jié)，用于由工件入口向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體；

出口保護(hù)氣體填充節(jié)，用于由工件出口向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體；

中部保護(hù)氣體填充部，用于由工件入口與工件出口之間向滲鋅空間中充填保護(hù)氣體。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其中：開放式滲鋅室中設(shè)置有氧氣濃度檢測(cè)計(jì)和壓力檢測(cè)計(jì)。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝和設(shè)備，其無需在真空環(huán)境下進(jìn)行滲鋅處理，使得不再局限于只能在密封環(huán)境下滲鋅，還可以在開放環(huán)境下滲鋅，可以克服現(xiàn)有技術(shù)只能逐爐處理的局限，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)滲鋅，顯著提高生產(chǎn)效率，且無需每爐升溫、降溫，可以始終保持滲鋅空間的溫度，只需進(jìn)出零件即可，由于僅需對(duì)零件升溫、降溫，其能耗顯著降低，另外，連續(xù)式生產(chǎn)還有助于保證處理后零件的均一性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備中的入口保護(hù)氣體填充節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備中的入口保護(hù)氣體填充節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備中的滲鋅室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝流程圖；

圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝局部流程圖；

圖8為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝局部流程圖。

【附圖標(biāo)記說明】

1：入口通道；

2：入口負(fù)壓節(jié)；

3：入口保護(hù)氣體填充節(jié)；

31：保護(hù)氣體輸送管；

32：第一入口；

33：第一出口；

4：預(yù)熱節(jié)；

5：開放式滲鋅室；

S：滲鋅空間；S1：容置空間；

51：拋丸器；

52：鋅粉噴灑器；

53：工件入口；

54：工件出口；

6：輸出保溫節(jié)；

7：出口保護(hù)氣體填充節(jié)；

8：出口負(fù)壓節(jié)；

9：出口通道；

10：中部保護(hù)氣體填充部；

L：傳輸鏈。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

參見圖1，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅設(shè)備，其包括：

開放式滲鋅室5，其具有滲鋅空間S以及與滲鋅空間S連通的開放式工件入口53和開放式工件出口54；

保護(hù)氣體施加裝置，用于向滲鋅空間S中充填保護(hù)氣體，以在其中形成氣體保護(hù)氛圍。

借助保護(hù)氣體施加裝置在滲鋅空間S中形成預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍，并在其中對(duì)金屬工件進(jìn)行滲鋅處理。而由于滲鋅空間S可以設(shè)置為開放式的，其可以通過工件入口53連續(xù)輸入金屬工件，處理后，又可以經(jīng)過工件出口54連續(xù)輸出，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)滲鋅，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，可以顯著提高效率，同時(shí)，由于滲鋅空間S無需反復(fù)升溫、降溫，可以顯著地節(jié)能減排。例如可以通過傳輸鏈L連續(xù)輸送金屬工件。

參見圖2，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)氣體施加裝置包括入口保護(hù)氣體填充節(jié)3，用于由工件入口53向滲鋅空間S中充填保護(hù)氣體。

借此，可以由工件入口53通入保護(hù)氣體，再由工件出口54輸出，使得滲鋅空間S中形成一個(gè)流動(dòng)的氣體保護(hù)氛圍。

其中，入口保護(hù)氣體填充節(jié)3具有一個(gè)第一入口32和一個(gè)第一出口33，其第一出口33與開放式滲鋅室5的工件入口53連接(較佳的為對(duì)接，更佳的為二者的開口大小相同)，工件可以經(jīng)第一入口32、第一出口33和工件入口53進(jìn)入滲鋅空間S，借助保護(hù)氣體施加裝置的入口保護(hù)氣體填充節(jié)3，可以延長(zhǎng)工件入口53處的通道長(zhǎng)度，有助于保持滲鋅空間S中的氣體保護(hù)氛圍的穩(wěn)定性。

如圖3所示，入口保護(hù)氣體填充節(jié)3的第一入口32和第一出口33之間設(shè)置若干個(gè)氣體輸送口，例如可以在入口保護(hù)氣體填充節(jié)3的側(cè)壁周向布置6個(gè)或8個(gè)或18個(gè)氣體輸送口，氣體輸送口優(yōu)選為朝向第一出口33的方向，便于保護(hù)氣體通入滲鋅空間S中。

如圖4所示，入口保護(hù)氣體填充節(jié)3具有擴(kuò)張段，氣體入口設(shè)于擴(kuò)張段中，便于設(shè)置氣體入口的開口方向，同時(shí)，由于擴(kuò)張段的內(nèi)徑尺寸較大，使得第一出口33側(cè)的保護(hù)氣體具有較大的體積，有利于維持滲鋅空間S中氣體保護(hù)氛圍的穩(wěn)定。

較佳的，擴(kuò)張段延伸至第一出口33位置，較佳的，其內(nèi)徑尺寸大于第一出口33的開口尺寸。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)氣體施加裝置包括出口保護(hù)氣體填充節(jié)7，用于由工件出口54向滲鋅空間S中充填保護(hù)氣體。

其中，該出口保護(hù)氣體填充節(jié)7可以設(shè)置為與前述的入口保護(hù)氣體填充節(jié)3對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，對(duì)接于工件出口54位置，延長(zhǎng)工件出口54處的通道長(zhǎng)度，有助于保持滲鋅空間S中的氣體保護(hù)氛圍的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)氣體施加裝置包括中部保護(hù)氣體填充部10，用于由工件入口53與工件出口54之間向滲鋅空間S中充填保護(hù)氣體。

借此，可以通過由滲鋅空間S的中部通入保護(hù)氣體，再由工件入口53和工件出口54排出保護(hù)氣體的方式，在滲鋅空間S中形成氣體保護(hù)氛圍。

較佳的，中部保護(hù)氣體填充部10包括若干個(gè)氣體輸送口，分布于滲鋅空間S的中部附近，優(yōu)選為，周向均布。例如，可以上下左右各布置一個(gè)或兩個(gè)，或者在左右兩側(cè)各設(shè)置3～9個(gè)或更多個(gè)。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)一步的，可以在開放式滲鋅室5的工件入口53、工件出口54分別設(shè)置入口保護(hù)氣體填充節(jié)3和出口保護(hù)氣體填充節(jié)7。

操作時(shí)，可以由工件入口53、工件出口54同時(shí)通入保護(hù)氣體，也可以先一后二通氣，在滲鋅空間S中形成氣體保護(hù)氛圍。此時(shí)，可以令保護(hù)氣體通過工件入口53、工件出口54溢出，既保持保護(hù)氣體的穩(wěn)定性，又可以適當(dāng)提高保護(hù)氣體的壓力，也可以在其他位置設(shè)置保護(hù)氣體出口，以形成穩(wěn)定的氣體保護(hù)氛圍。

更進(jìn)一步的，如圖1所示，可以在開放式滲鋅室5的工件入口53、工件出口54和中部位置分別設(shè)置入口保護(hù)氣體填充節(jié)3、出口保護(hù)氣體填充節(jié)7和中部保護(hù)氣體填充部10。

操作時(shí)，可以先由中部向滲鋅空間S中通入保護(hù)氣體，將其中的空氣排出，再由工件入口53、工件出口54同時(shí)通入保護(hù)氣體，在滲鋅空間S中形成氣體保護(hù)氛圍。

也可以采用其他方式，如同時(shí)通入、或先一后二(先由工件入口53或工件出口54通氣，再二者同時(shí)通氣)、或先一后三(先由工件入口53或工件出口54通氣，再與中部位置三者同時(shí)通氣)通入保護(hù)氣體的方式，在滲鋅空間S中形成氣體保護(hù)氛圍。

較佳的，前述各保護(hù)氣體輸送口可以經(jīng)過保護(hù)氣體輸送管31連接外部的保護(hù)氣體源。

較佳的，不設(shè)置單獨(dú)的保護(hù)氣體出口，而是令保護(hù)氣體通過工件入口53、工件出口54溢出，既可以保持保護(hù)氣體的穩(wěn)定性，又可以適當(dāng)提高保護(hù)氣體的壓力，同時(shí)，可以減少保護(hù)氣體帶走的熱量，減少能源消耗。

較佳的，在入口保護(hù)氣體填充節(jié)3的第一出口33側(cè)，還設(shè)置有預(yù)熱節(jié)4，用于對(duì)金屬工件進(jìn)行預(yù)熱，而由工件入口53排出的保護(hù)氣體可以經(jīng)預(yù)熱節(jié)4逸出至入口保護(hù)氣體填充節(jié)3。

例如，預(yù)熱節(jié)4可以設(shè)置成具有貫穿通道的兩端開口結(jié)構(gòu)，其入口對(duì)接入口保護(hù)氣體填充節(jié)3的第一出口33，使得金屬工件和保護(hù)氣體可以在穿過其貫穿通道時(shí)得到預(yù)熱，再進(jìn)入滲鋅空間S。

如圖4所示的實(shí)施例中，還可以在入口保護(hù)氣體填充節(jié)3中設(shè)置加熱元件，使其同時(shí)作為預(yù)熱節(jié)使用。

較佳的，還可以在入口保護(hù)氣體填充節(jié)3設(shè)置入口負(fù)壓節(jié)2，入口負(fù)壓節(jié)2內(nèi)呈微負(fù)壓狀態(tài)，對(duì)入口保護(hù)氣體填充節(jié)3進(jìn)行抽氣，借以引導(dǎo)溢出的空氣、多余的保護(hù)氣體、鋅粉微塵排出。

例如，入口負(fù)壓節(jié)2可以設(shè)置成具有貫穿通道的兩端開口結(jié)構(gòu)，其一端開口對(duì)接入口保護(hù)氣體填充節(jié)3的第一入口32。較佳的，其中部沿周向設(shè)置若干抽氣口，各抽氣口通過管路連接負(fù)壓源。

較佳的，出口保護(hù)氣體填充節(jié)7的入口側(cè)還設(shè)置有輸出保溫節(jié)6，其出口側(cè)還設(shè)置有出口負(fù)壓節(jié)8，可以與預(yù)熱節(jié)4和入口負(fù)壓節(jié)2對(duì)稱設(shè)置。

較佳的，入口負(fù)壓節(jié)2和出口負(fù)壓節(jié)8還分別連接有入口通道1和出口通道9，可以進(jìn)一步保證氣體保護(hù)氛圍的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為了便于保持滲鋅空間S中的氣體氛圍，工件入口53和工件出口54設(shè)置為狹長(zhǎng)形，相應(yīng)的，分別與二者依次對(duì)接的預(yù)熱節(jié)4、入口保護(hù)氣體填充節(jié)3、入口負(fù)壓節(jié)2，以及輸出保溫節(jié)6、出口保護(hù)氣體填充節(jié)7、出口負(fù)壓節(jié)8，兩端開口的形狀與之相同。

更優(yōu)選為的，工件入口53和工件出口54還設(shè)置有擋塵簾，以減少微塵外逸。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為了保證安全性，避免發(fā)生粉塵爆炸，開放式滲鋅室5中設(shè)置有氧氣濃度檢測(cè)計(jì)。以便于根據(jù)需要調(diào)整通入保護(hù)氣體的方式和流量，保證滲鋅空間S中的氧氣濃度低于爆炸闕值。

上述任一實(shí)施例中，可以設(shè)置為下述任一預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍：

1、90％體積的惰性氣體，余量為空氣。

2、93％體積的惰性氣體，余量為空氣。

3、98％體積的惰性氣體，余量為空氣。

4、100％體積的惰性氣體。

5、90％體積的氮?dú)?，余量為氧氣?/p>

6、93％體積的氮?dú)?，余量為氧氣?/p>

7、97％體積的氮?dú)?，余量為氧氣?/p>

8、99％體積的氮?dú)?，余量為氧氣?/p>

9、100％體積的氮?dú)狻?/p>

10、20％體積的惰性氣體，70％體積的氮?dú)?，余量為氧氣?/p>

11、36％體積的惰性氣體，56％體積的氮?dú)猓嗔繛檠鯕狻?/p>

12、55％體積的惰性氣體，36％體積的氮?dú)猓嗔繛檠鯕狻?/p>

13、95％體積的惰性氣體，余量為氧氣。

14、90％體積的惰性氣體，余量為氧氣。

15、93％體積的惰性氣體，余量為氧氣。

其中，當(dāng)為動(dòng)態(tài)氣體保護(hù)氛圍時(shí)，惰性氣體/氮?dú)夂坎坏陀?0％，較佳的，在90％～93％之間，氧氣含量不超過10％，較佳的，不超過7％。

參見圖5，進(jìn)一步的，為了便于連續(xù)化生產(chǎn)，還設(shè)置有鋅粉噴灑器52，將鋅粉(既可以是純鋅粉，也可以是混合有助滲劑的鋅粉混合物)持續(xù)均勻地噴灑至金屬工件表面。

其中，鋅粉施加裝置安裝在滲鋅室外部，噴射出口延伸至滲鋅室中。例如可以通過側(cè)壁、頂壁和/或底壁伸入滲鋅室中。較佳的，設(shè)于頂部。

其中，鋅粉施加裝置包括料斗、旋轉(zhuǎn)式噴灑器。

鋅粉施加裝置的料斗可以為焊接結(jié)構(gòu)，外形呈漏斗狀，通過焊接型鋼支架架設(shè)于滲鋅室外部頂面，漏斗下端開口與旋轉(zhuǎn)式噴灑器相連，旋轉(zhuǎn)式噴灑器下端伸入滲鋅室內(nèi)部，工作時(shí)由此旋轉(zhuǎn)式噴灑器均勻噴灑鋅粉至金屬工件表面。

其中，鋅粉施加裝置的噴射出口優(yōu)選為多個(gè)。較佳的，多個(gè)噴射口均勻分布于滲鋅空間S上方。

其中，多個(gè)噴射出口可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)式噴灑器。

其中，多個(gè)旋轉(zhuǎn)式噴灑器可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)料斗。

進(jìn)一步的，為了提高滲鋅效率，還可以設(shè)置機(jī)械助滲裝置，用于向工件表面施加顆粒，撞擊施加有鋅粉的工件表面，利用機(jī)械能的輔助提高滲鋅效率。

其中，機(jī)械助滲裝置可以采用拋丸器51。

其中，拋丸器51可以安裝在滲鋅室外部，并且拋丸器51的拋投出口與滲鋅室的室壁相通。

其中，拋丸器51可以為一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)采用多個(gè)時(shí)，優(yōu)選為相鄰拋丸器51呈交錯(cuò)布置。通常，同側(cè)相鄰拋丸器51間的水平方向間隔不小于250mm。

較佳的，相對(duì)側(cè)的拋丸器51交錯(cuò)布置。

其中，拋投出口可以設(shè)于滲鋅室的側(cè)壁、頂壁和/或底壁。

其中，拋丸器51可以采用變頻調(diào)速雙圓盤機(jī)械式進(jìn)丸拋丸器51。

其中，拋丸器51的入料口連接有料斗，料斗設(shè)于滲鋅室頂部外側(cè)，通過一個(gè)輸料管向拋丸器51的入料口供料。

較佳的，還可以設(shè)置分離回收鋅粉和顆粒的分離回收裝置。

分離回收裝置可以設(shè)置有：

振動(dòng)篩，用于將來自滲鋅空間S的鋅粉和顆粒相分離；

鋅粉回收機(jī)構(gòu)，用于將分離后的鋅粉提供給鋅粉噴灑器52；和顆粒回收機(jī)構(gòu)，用于將分離后的顆粒提供給拋丸器51。

借此，可以將鋅粉和顆粒進(jìn)行回收再利用，避免浪費(fèi)，還可以將回收的鋅粉和顆粒再次使用，降低材料消耗，節(jié)約成本。

其中，振動(dòng)篩的入料口可以設(shè)于滲鋅室的底部(在滲鋅室的底部設(shè)置出料口)，接收鋅粉與顆粒的混合物，鋅粉回收機(jī)構(gòu)的入料口對(duì)應(yīng)振動(dòng)篩的鋅粉出口，鋅粉回收機(jī)構(gòu)的出料口對(duì)應(yīng)鋅粉噴灑器52的入料口，鋅粉回收機(jī)構(gòu)的入料口與出料口通過耐溫鋅粉提升機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的，耐溫鋅粉提升機(jī)構(gòu)穿過滲鋅室設(shè)置，以使回收的鋅粉保溫，節(jié)能減排。

更進(jìn)一步的，顆?；厥諜C(jī)構(gòu)的入料口對(duì)應(yīng)振動(dòng)篩的顆粒出口，顆粒回收機(jī)構(gòu)的出料口對(duì)應(yīng)拋丸器51的入料口，顆?；厥諜C(jī)構(gòu)的入料口與出料口通過穿過滲鋅室的耐溫顆粒提升機(jī)構(gòu)連接，以使回收的顆粒保溫，節(jié)能減排。

其中，顆?；厥諜C(jī)構(gòu)可以將回收的顆粒輸送至拋丸器51入料口的料斗中。

通過鋅粉和顆粒的分離回收，不僅可以節(jié)約資源，還有助于實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。

參加圖6，本發(fā)明還提供一種非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其主要包括如下步驟：

S1、形成一個(gè)氣體保護(hù)氛圍；

S3、在氣體保護(hù)氛圍下進(jìn)行滲鋅處理。

參見圖7，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中，步驟S1包括如下步驟：

S11、在一個(gè)滲鋅空間中輸入保護(hù)氣體，直至其中的保護(hù)氣體達(dá)到預(yù)定壓力；

S12、封閉滲鋅空間，形成密閉的氣體保護(hù)氛圍。

參見圖8，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非真空環(huán)境下的滲鋅工藝，其中，步驟S1包括如下步驟：

S11＇、在一個(gè)開放式滲鋅空間中輸入保護(hù)氣體，直至排凈其中的空氣，至其中充滿保護(hù)氣體；

S12＇、保持保護(hù)氣體的持續(xù)輸入，形成動(dòng)態(tài)的氣體保護(hù)氛圍。

較佳的，步驟S11＇中，氧氣含量低于預(yù)定值，以避免發(fā)生粉末爆炸。

較佳的，步驟S11＇中，包括由滲鋅空間的中部位置通入保護(hù)氣體，將滲鋅空間中的空氣排出，以形成氣體保護(hù)氛圍。

較佳的，步驟S11＇中，包括由滲鋅空間的工件入口和/或工件出口位置通入保護(hù)氣體，將滲鋅空間中的空氣排出，以形成氣體保護(hù)氛圍。

較佳的，步驟S11＇中，滲鋅空間中多余的保護(hù)氣體由工件入口和/或工件出口排出，以形成動(dòng)態(tài)的氣體保護(hù)氛圍。

其中，步驟S3中，向步驟S12＇中形成的動(dòng)態(tài)的氣體保護(hù)氛圍中連續(xù)輸入金屬零件，使其在氣體保護(hù)氛圍下進(jìn)行滲鋅反應(yīng)。借此，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)式工業(yè)化生產(chǎn)，效率顯著提高。

較佳的，步驟S3中，將鋅粉噴灑至金屬工件表面，以便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)滲鋅，并使工件表面滲鋅均勻。

較佳的，步驟S3中，還包括拋投顆粒撞擊施加有鋅粉的工件表面，以提高滲鋅效率。

其中，步驟S3之前還包括步驟S2、將氣體保護(hù)氛圍加熱至滲鋅工藝溫度。

較佳的，保持氣體保護(hù)氛圍在工藝溫度，持續(xù)輸入待處理的金屬工件、并輸出處理后的金屬工件。借此，可以只升溫、降溫金屬工件即可，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

其中，步驟S3之前還對(duì)金屬工件進(jìn)行預(yù)熱處理，較佳的，預(yù)熱處理的熱量一部分來自保護(hù)氣體由滲鋅空間中帶出的熱量。例如利用由滲鋅空間的工件入口排出的保護(hù)氣體對(duì)金屬工件進(jìn)行預(yù)熱。

其中，步驟S3之后還對(duì)金屬工件進(jìn)行降溫處理，較佳的，由滲鋅空間的工件出口排出的保護(hù)氣體與金屬工件一起排出，共同降溫。

綜上所述，由于本發(fā)明的滲鋅設(shè)備可以借助保護(hù)氣體施加裝置在滲鋅空間中形成預(yù)定濃度的氣體保護(hù)氛圍，并在其中對(duì)金屬工件進(jìn)行滲鋅處理，而該種滲鋅工藝使得不僅局限于在封閉環(huán)境下進(jìn)行滲鋅處理，還可以在非密封環(huán)境下進(jìn)行滲鋅，即可以在開放式的環(huán)境下進(jìn)行滲鋅處理，而由于滲鋅空間可以為開放式的，其可以通過工件入口連續(xù)輸入金屬工件，處理后，又可以經(jīng)過工件出口連續(xù)輸出，即滲鋅處理可以連續(xù)進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)滲鋅的連續(xù)式工業(yè)化生產(chǎn)，可以顯著提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，由于連續(xù)化生產(chǎn)時(shí)滲鋅空間無需反復(fù)升溫、降溫，只需升溫、降溫金屬工件即可，可以顯著地降低能源消耗和降低排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。