側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有高效加熱方式的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)。噴涂槍的陽極噴嘴孔道采用三段式結(jié)構(gòu)，分別為前置壓縮段，中間穩(wěn)弧送粉段，后置擴(kuò)張傾斜段。工作時(shí)，噴涂粉末與氣體混合后經(jīng)與擴(kuò)展傾斜段中心軸線傾斜角度相同的送粉孔送入，噴涂粉末具有與等離子體射流相同的運(yùn)動(dòng)方向，從而使噴涂粉末在等離子體射流中能夠很好的加熱和加速，達(dá)到提高噴涂質(zhì)量的效果。
【專利說明】側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱等離子體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高效加熱的等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)【背景技術(shù)】。

【背景技術(shù)】
[0002]由于等離子弧具有溫度高、能量集中、穩(wěn)定性好、調(diào)節(jié)性好等特點(diǎn)，等離子噴涂能夠熔化包括高熔點(diǎn)鎢、鎢合金在內(nèi)的各種金屬、金屬氧化物以及耐高溫的陶瓷材料，制備出各種高硬度、耐磨損、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕等具有良好物理和化學(xué)性能的涂層，在航空、航天、原子能等工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前等離子噴涂槍的送粉方式有槍內(nèi)送粉和槍外送粉兩種方式。
[0004]槍內(nèi)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(nèi)壁或是堵塞空心陰極，造成等離子射流不穩(wěn)定，且噴嘴加工和安裝調(diào)試復(fù)雜，使用壽命短，除此此外，采用軸向送粉方式來達(dá)到良好加熱加速效果的的空心陰極結(jié)構(gòu)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(jiǎn)化了噴嘴和噴涂槍的結(jié)構(gòu)但是噴涂粉末的加熱均勻性差、加熱效果差、粉末沉積效率低，且對(duì)噴涂槍的功率要求高
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種高效加熱的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，該噴涂槍采用特殊的陽極結(jié)構(gòu)和送粉通道，使噴涂粉末軸向注入到等離子射流中，從而使噴涂粉末在等離子射流中具有較長(zhǎng)的加熱時(shí)間和加速時(shí)間，提高噴涂粉末的噴涂沉積效率和能量利用率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下所述:
本發(fā)明的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，包括陽極噴嘴(11)，噴涂槍絕緣層(5)，陰極(7)和噴涂槍主體(6)，其特征在于:所述陽極噴嘴孔道為三段式，分別為前置壓縮段(4)，中間穩(wěn)弧送粉段(2)，后置擴(kuò)張傾斜段(1)，其中后置擴(kuò)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(duì)等離子弧進(jìn)行壓縮，提高等離子弧的能量；中間穩(wěn)弧送粉段(2)可以為等離子弧的弧根提供穩(wěn)定的附著點(diǎn)，使得等離子噴涂槍工作穩(wěn)定；后置擴(kuò)張傾斜段(I)可以改變等離子射流的方向。
[0008]所述的的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，其特征在于:所述送粉口在陽極噴嘴中間穩(wěn)弧送粉段(2)上，送粉孔道軸線與后置擴(kuò)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沖刷而引起的燒蝕。
[0009]所述的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，其特征在于:后置擴(kuò)張傾斜段(I)有錐角，且其錐角度數(shù)在5° -20°的范圍內(nèi)，擴(kuò)張錐角可以消除等離子射流的激波，有利于等離子射流穩(wěn)定。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:噴涂粉末可以從軸向送入等離子射流中，達(dá)到良好的加熱、加速效果，提高噴涂粉末的沉積效率并改善最終的噴涂效果。此外，噴涂槍的陽極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻良好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中:I一后置擴(kuò)張傾斜段，2—中間穩(wěn)弧送粉段，3—陽極冷卻水進(jìn)水口，4一前置壓縮段，5—噴涂槍絕緣層，6—噴涂槍主體，7—陰極，8—中間送粉孔道，9—陽極冷卻水出水口，10—送粉口，11 一陽極噴嘴。

【具體實(shí)施方式】
[0013]為更好的描述和解釋本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]當(dāng)?shù)入x子噴涂槍工作時(shí)，噴涂槍陰極(7)與陽極的前置壓縮段(4)產(chǎn)生等離子弧，在工作氣體對(duì)等離子弧根的吹動(dòng)作用下，等離子弧的弧根落到中間穩(wěn)弧送粉段(2)，保證了等離子弧的穩(wěn)定。送粉氣和噴涂粉末在送粉孔道中適當(dāng)混合后送入噴涂槍，等離子射流在送粉氣的作用下，改變方向從后置擴(kuò)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(duì)陽極產(chǎn)生的熱負(fù)荷沖擊，改善了陽極燒蝕狀況。同時(shí)噴涂粉末軸向注入改變方向后的等離子射流中，在等離子射流中加熱，加速，熔化，最終以良好狀態(tài)從后置擴(kuò)張傾斜段
(I)噴涂到工件上，達(dá)到良好的噴涂效果。
[0015]以上所述僅為本發(fā)明實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍結(jié)構(gòu)，包括陽極噴嘴(11)，噴涂槍絕緣層(5)，陰極(7)和噴涂槍主體(6)，其特征在于:所述陽極噴嘴孔道為三段式，分別為前置壓縮段(4)，中間穩(wěn)弧送粉段(2)，后置擴(kuò)張傾斜段(1)，其中傾斜擴(kuò)張段(I)的中心線與其他兩段中心線有10°?30°的夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，其特征在于:所述送粉口(10)在陽極噴嘴中間穩(wěn)弧送粉段(2)上，送粉孔道軸線與后置擴(kuò)張傾斜段(I)軸線在同一直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，其特征在于:所述后置擴(kuò)張傾斜段有錐角，其錐角度數(shù)在5° ^20°的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向內(nèi)送粉等離子噴涂槍，其特征在于:所述噴涂槍絕緣層(5)加工有中間送粉孔道(10)。
【文檔編號(hào)】H05H1/42GK104349566SQ201410597117
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】余德平, 苗建國(guó), 向勇, 姚進(jìn), 肖蒙, 曹修全, 岳景輝 申請(qǐng)人:四川大學(xué)