專利名稱：一種等離子噴涂槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及等離子噴槍屬于表面工程的熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景利用從陽極噴嘴噴出等離子焰流的高溫特性，等離子噴涂在制備 高熔點(diǎn)的氧化物陶瓷涂層方面體現(xiàn)了大的優(yōu)越性。但是非常高的等離 子焰流溫度同時(shí)對陽極噴嘴的使用壽命期限提出了不小的考驗(yàn)，特別 對涂層的純度有高的要求時(shí)候(涂層中間不允許有金屬微粒)，陽極 噴嘴材料耐燒蝕的性能，將決定涂層的性能和生產(chǎn)的成本。過去提高陽極噴嘴耐燒蝕性能一方面通過對陽極噴嘴的冷卻性 能的改變進(jìn)行工作(如提高噴嘴的換熱效率、增大噴嘴的換熱面積 和降低冷卻水的溫度等等方面)，另一方面對等離子弧在陽極噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制來進(jìn)行，這類的工作雖然對陽極噴嘴的使用壽命 有所提高，但由于受噴槍尺寸的限制，陽極噴嘴的耐燒蝕性能并未有 大的改善，特別是沒有得到的實(shí)際使用。針對現(xiàn)有等離子噴涂槍的問題，本實(shí)用新型專利主要通過下述的 幾個(gè)方面的改進(jìn)工作來提高陽極噴嘴的耐燒蝕的性能。特別是通過對陽極噴嘴鑲嵌耐高溫的鎢及鎢合金套管，使該噴涂 槍可以噴涂出高質(zhì)量的氧化物陶瓷涂層。l改進(jìn)噴嘴材料，通過對等離子弧陽極斑點(diǎn)區(qū)域材料進(jìn)行采用耐 高溫的鎢及鎢合金材料套管的鑲嵌，使陽極斑點(diǎn)區(qū)域的材料由過去的 銅及銅合金材料改變?yōu)殒u及鎢合金材料，材料的耐燒蝕溫度提高了近 1000。c。2、 優(yōu)化設(shè)計(jì)噴嘴內(nèi)(與陰極配合)的尺寸(與陰極的配合角度 a、陰陽極的間隙和等離子弧壓縮孔道4>)。3、 改進(jìn)針對不同熔點(diǎn)的材料對噴涂粉末的送入等離子弧的位置(L)和進(jìn)入角度(0 )。4、 根據(jù)陽極噴嘴對噴涂粉末粒子速度有影響的尺寸(小、L、擴(kuò) 散角度Y)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。5、 根據(jù)陰陽極的受熱情況，在陽極噴嘴的冷卻水的分配環(huán)上進(jìn)行一些改善。本實(shí)用新型具體的技術(shù)方案如下一種等離子噴涂槍，主要包括陽極噴嘴1、噴嘴壓帽2、槍體3、陰極4、陰極壓帽5、絕緣套6、冷卻水進(jìn)水件8、冷卻水出水口 件9、離子氣體進(jìn)口件10、離子氣體分配環(huán)11、噴嘴冷卻水分配環(huán) 12、噴涂粉末進(jìn)口零件13、陽極鑲嵌件14，其特征在于噴嘴為雙金 屬結(jié)構(gòu)，其中噴嘴1采用的材料為高純度銅，其設(shè)計(jì)的前開放角Y。 為15。 30。;與陰極配合的a。為20。 35。。上述等離子噴槍的噴嘴陽極鑲嵌件14是高導(dǎo)電率和耐高溫的鎢 及鉤合金材料，與噴嘴1可采用壓滲釬焊或熱套連接等多種連接方 法。上述等離子噴槍的內(nèi)孔直徑4>為3 8mm。 上蜂等離子噴槍的噴嘴送粉形式可以有附圖2的四種結(jié)構(gòu)(I 型、II型、III型和IV型)，用于單路送入單種噴涂材料的I型噴嘴，雙路送入同種或二種材料的ii型噴嘴，同時(shí)送入三路材料的m型噴嘴和可同時(shí)進(jìn)行四路送入多種材料的IV型噴嘴。上述等離子噴槍的噴嘴送粉，粉末送入角度與等離子焰法線夾角0°為0° ±5°，在噴嘴l上的位置距離L為2 7mm。上述等離子噴槍，其噴嘴1、冷卻水分配環(huán)12和陽極鑲嵌件14,是一體的組合模塊。上述等離子噴槍，其陰極4、陰極壓帽5和冷卻水進(jìn)口件8，是一體的組合模塊。本實(shí)用新型主要是噴槍采用分體設(shè)計(jì)，模塊組裝。具有結(jié)構(gòu)緊湊, 陰極和陽極冷卻效果好的特點(diǎn)。特別是陽極噴嘴的新設(shè)計(jì)，大大提高 了噴涂高熔點(diǎn)陶瓷粉末(氧化鋯)的效率和涂層的質(zhì)量。通過上述的5個(gè)方面的改進(jìn)工作，本實(shí)用新型主要解決了-1、 噴嘴的耐燒蝕問題，鑲嵌鎢及鎢合金套管的等離子陽極噴嘴 的使用壽命與原始的銅及銅合金噴嘴相比有很大的提高。2、 在噴涂工作狀態(tài)下，根據(jù)噴涂粉末的性能和涂層的性能要求，可以采用附圖2的幾種噴嘴(不同的送入粉末的進(jìn)入角度3 、噴涂粒子加速的擴(kuò)散角度Y)，來提高涂層的性能。3、在新型材料的制備方面，通過采用附圖2 (11、 III、 IV)結(jié) 構(gòu)噴嘴，將多路不同成分的材料同時(shí)送入等離子弧內(nèi)進(jìn)行快速復(fù)合， 可得到復(fù)合材料涂層或新型的復(fù)合材料。附閨說明


圖1本實(shí)用新型噴涂槍的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本實(shí)用新型噴涂槍陽極噴嘴截面示意圖和粉末送入噴嘴的幾種 形式。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述，但實(shí)施例僅用 于說明，并不限制發(fā)明的范圍。實(shí)施例1:如
圖1所示，主要包括陽極噴嘴1、噴嘴壓帽2、槍體3、陰 極4、陰極壓帽5、絕緣套6、離子氣體分配環(huán)ll、噴嘴冷卻水分配 環(huán)12、噴涂粉末送入口零件13、陽極鑲嵌件14。實(shí)施例2:如圖2所示，包括用于單路送入單種噴涂材料的I型噴嘴，雙路送入同種或二種材料的n型噴嘴，同時(shí)送入三路材料的m型噴嘴和可同時(shí)進(jìn)行四路送入多種材料的IV型噴嘴。
權(quán)利要求1、一種等離子噴涂槍，包括陽極噴嘴(1)、噴嘴壓帽(2)、槍體(3)、陰極(4)、陰極壓帽(5)、絕緣套(6)、冷卻水進(jìn)水件(8)、冷卻水出水口件(9)、離子氣體進(jìn)口件(10)、離子氣體分配環(huán)(11)、噴嘴冷卻水分配環(huán)(12)、噴涂粉末進(jìn)口零件(13)、陽極鑲嵌件(14)，其特征在于噴嘴為雙金屬結(jié)構(gòu)，其中噴嘴(1)采用的材料為高純度銅，其前開放角γ°為15°～30°；與陰極配合的α°為20°～35°。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離 子噴槍的陽極噴嘴(1)的鑲嵌件(14)是高導(dǎo)電率和耐高溫的鎢及 鉤合金材料，與噴嘴(1)可采用壓滲釬焊或熱套連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離 子噴槍的內(nèi)孔直徑(J)為3 8mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離 子噴槍的噴嘴送粉形式可以是用于單路送入單種噴涂材料的I型噴嘴，雙路送入同種或二種材料的ii型噴嘴，同時(shí)送入三路材料的m型噴嘴或可同時(shí)進(jìn)行四路送入多種材料的IV型噴嘴的一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離子噴槍的噴嘴送粉，粉末送入角度與等離子焰法線夾角e。為o。 土.5，在噴嘴(1)上的位置距離L為2 7mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離 子噴槍，其噴嘴(1)、冷卻水分配環(huán)(12)和陽極鐮嵌件(14)，是 一體的組合模塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子噴槍，其特征在于，所述等離 子噴槍，其陰極(4)、陰極壓帽(5)和冷卻水進(jìn)口件(8)，是一體 的組合模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及等離子噴槍屬于表面工程的熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。一種等離子噴涂槍，包括陽極噴嘴、噴嘴壓帽、槍體、陰極、陰極壓帽、絕緣套、冷卻水進(jìn)水件、冷卻水出水口件、離子氣體進(jìn)口件、離子氣體分配環(huán)、噴嘴冷卻水分配環(huán)、噴涂粉末進(jìn)口零件、陽極鑲嵌件，噴嘴為雙金屬結(jié)構(gòu)，其中噴嘴采用的材料為高純度銅，其前開放角γ°為15°～30°；與陰極配合的α°為20°～35°。本實(shí)用新型主要是噴槍采用分體設(shè)計(jì)，模塊組裝。具有結(jié)構(gòu)緊湊，陰極和陽極冷卻效果好的特點(diǎn)。特別是陽極噴嘴的新設(shè)計(jì)，大大提高了噴涂高熔點(diǎn)陶瓷粉末(氧化鋯)的效率和涂層的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C23C4/10GK201172684SQ20072007012
公開日2008年12月31日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者軍 徐, 徐文華, 朱衛(wèi)鋒, 趙華明, 陳惠國 申請人:上海大豪納米材料噴涂有限公司