等离子淬火技术所用的等离子发生保护气体,为氩气,起弧方式为高频高压引弧,利用高频高压击穿阴阳极之间的气体,形成离子态的氩离子流,形成离子流后,阻抗下降,然后通以直流电维持等离子弧。等离子弧依序通过机械压缩,电磁压缩,热压缩3种压缩效应,成为能量密度极高的等离子束,其心部温度可达104,而且非常稳定及易于控制。
一般的抽油泵衬套,经等离子淬火后,硬度可达HV800900,组织为细小的隐针型马氏体,而且在015mm的淬火深度范围内,其硬度变化不明显,完全能够达到使用要求。
在等离子淬火工艺中,电流大小与硬化层深度基本成正比关系,即电流越大,硬化层的深度也越大。因为在气量一定的条件下,电流越大,气体介质的电离程度越高,等离子束的温度及能量密度均相应提高,但是电流太大时,输出功率增大,等离子束的能量密度及束柱中心温度大大升高,这时工件位于束柱中心的部位便开始熔化,冷却1后便形成熔凝硬化,同时在表面上留下肉眼可见的麻坑。因此,必须使电流位于正常范围之内,实践证明,电流在4090A范围内,即能达到预期的效果。
经等离子淬火处理的抽油泵衬套,使用寿命可比原工艺处理的提高20%,且工艺简单,操作方便,其经济效益是非常可观的。