側向內送粉等離子噴塗槍的製作方法
2023-10-11 12:31:44
側向內送粉等離子噴塗槍的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有高效加熱方式的側向內送粉等離子噴塗槍結構。噴塗槍的陽極噴嘴孔道採用三段式結構，分別為前置壓縮段，中間穩弧送粉段，後置擴張傾斜段。工作時，噴塗粉末與氣體混合後經與擴展傾斜段中心軸線傾斜角度相同的的送粉孔送入，噴塗粉末具有與等離子體射流相同的運動方向，從而使噴塗粉末在等離子體射流中能夠很好的加熱和加速，達到提高噴塗質量的效果。
【專利說明】側向內送粉等離子噴塗槍
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於熱等離子體【技術領域】，具體涉及一種高效加熱的等離子噴塗槍。
【背景技術】
[0002]由於等離子弧具有溫度高、能量集中、穩定性好、調節性好等特點，等離子噴塗能夠熔化包括高熔點鎢、鎢合金在內的各種金屬、金屬氧化物以及耐高溫的陶瓷材料，製備出各種高硬度、耐磨損、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕等具有良好物理和化學性能的塗層，在航空、航天、原子能等工業領域有著廣闊的應用前景。
[0003]目前等離子噴塗槍的送粉方式有槍內送粉和槍外送粉兩種方式。
[0004]槍內送粉主要有兩種類型。一類是將粉末垂直或傾斜地注入到等離子射流中去；另一種是通過空心陰極中心孔，沿軸向注入到等離子射流中，但是加熱的粉末粒子容易粘附在噴嘴孔道內壁或是堵塞空心陰極，造成等離子射流不穩定，且噴嘴加工和安裝調試複雜，使用壽命短，除此此外，採用軸向送粉方式來達到良好加熱加速效果的的空心陰極結構加工難度很大，工作壽命極短。
[0005]槍外送粉方式是將送粉管安裝在噴嘴端面以外，使粉末從噴嘴端面外邊注入等離子射流，其簡化了噴嘴和噴塗槍的結構但是噴塗粉末的加熱均勻性差、加熱效果差、粉末沉積效率低，且對噴塗槍的功率要求高。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的不足，本實用新型公開了一種高效加熱的側向內送粉等離子噴塗槍，該噴塗槍採用特殊的陽極結構和送粉通道，使噴塗粉末軸向注入到等離子射流中，從而使噴塗粉末在等離子射流中具有較長的加熱時間和加速時間，提高噴塗粉末的噴塗沉積效率和能量利用率。
[0007]本實用新型所採用的技術方案如下所述:
[0008]本實用新型的側向內送粉等離子噴塗槍，包括陽極噴嘴(11)，噴塗槍絕緣層(5)，陰極(7)和噴塗槍主體(6)，其特徵在於:所述陽極噴嘴孔道為三段式，分別為前置壓縮段
(4)，中間穩弧送粉段(2)，後置擴張傾斜段(1)，其中後置擴張傾斜段(I)的中心線與其他兩段中心線呈10° -30°的夾角。前置壓縮段(4)可以有效地對等離子弧進行壓縮，提高等離子弧的能量；中間穩弧送粉段(2)可以為等離子弧的弧根提供穩定的附著點，使得等離子噴塗槍工作穩定；後置擴張傾斜段(I)可以改變等離子射流的方向。
[0009]所述的的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:所述送粉口在陽極噴嘴中間穩弧送粉段(2)上，送粉孔道軸線與後置擴張傾斜段(I)軸線在同一直線上。送粉氣不僅能將粉末順利送入射流中，還能輔助改變射流方向，避免陽極孔道因射流的衝刷而引起的燒蝕。
[0010]所述的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:後置擴張傾斜段(I)有錐角，且其錐角度數在5° -20°的範圍內，擴張錐角可以消除等離子射流的激波，有利於等離子射流穩定。
[0011]所述的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:所述噴塗槍絕緣層(5)加工有中間送粉孔道(10)，在絕緣層上加工中間送粉孔道可以簡化噴塗槍陽極結構，並且方便孔道加工。
[0012]本實用新型的有益效果是:噴塗粉末可以從軸向送入等離子射流中，達到良好的加熱、加速效果，提高噴塗粉末的沉積效率並改善最終的噴塗效果。此外，噴塗槍的陽極結構簡單，冷卻良好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1側向內送粉等離子噴塗槍結構示意圖。
[0014]其中:I一後置擴張傾斜段，2—中間穩弧送粉段，3—陽極冷卻水進水口，4一前置壓縮段，5—噴塗槍絕緣層，6—噴塗槍主體，7—陰極，8—中間送粉孔道，9一陽極冷卻水出水口，10—送粉口，11一陽極噴嘴。
【具體實施方式】
[0015]為更好的描述和解釋本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0016]當等離子噴塗槍工作時，噴塗槍陰極(7)與陽極的前置壓縮段(4)產生等離子弧，在工作氣體對等離子弧根的吹動作用下，等離子弧的弧根落到中間穩弧送粉段(2)，保證了等離子弧的穩定。送粉氣和噴塗粉末在送粉孔道中適當混合後送入噴塗槍，等離子射流在送粉氣的作用下，改變方向從後置擴張傾斜段(I)噴出，減少了等離子射流因射流通道方向改變而對陽極產生的熱負荷衝擊，改善了陽極燒蝕狀況。同時噴塗粉末軸向注入改變方向後的等離子射流中，在等離子射流中加熱，加速，熔化，最終以良好狀態從後置擴張傾斜段
(I)噴塗到工件上，達到良好的噴塗效果。
[0017]以上所述僅為本實用新型實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種側向內送粉等離子噴塗槍，包括陽極噴嘴(11)，噴塗槍絕緣層(5)，陰極(7)和噴塗槍主體(6)，其特徵在於:所述陽極噴嘴孔道為三段式，分別為前置壓縮段(4)，中間穩弧送粉段(2)，後置擴張傾斜段(1)，其中傾斜擴張段(I)的中心線與其他兩段中心線有10° ~30°的夾角。
2.根據權利要求1所述的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:所述送粉口(10)在陽極噴嘴中間穩弧送粉段(2)上，送粉孔道軸線與後置擴張傾斜段(I)軸線在同一直線上。
3.根據權利要求1所述的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:所述後置擴張傾斜段有錐角，其錐角度數在5° ~20°的範圍內。
4.根據權利要求1所述的側向內送粉等離子噴塗槍，其特徵在於:所述噴塗槍絕緣層(5)加工有中間送粉孔道(10)。
【文檔編號】H05H1/42GK204244558SQ201420638540
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】餘德平, 苗建國, 向勇, 姚進, 肖蒙, 曹修全, 嶽景輝 申請人:四川大學