專利名稱：一種超音速火焰噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及表面工程熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超音速火焰噴槍。
背景技術(shù)：
利用可燃?xì)怏w或液體燃料在氧氣助燃劑的參于下燃燒，獲取高溫的超音速焰流， 以熔融噴涂粉末，在制備高熔點(diǎn)金屬或金屬陶瓷優(yōu)質(zhì)涂層方面取得突破性發(fā)展。但是，現(xiàn)有的超音速火焰噴槍，大多基于高溫高速的設(shè)計(jì)理念，追求高溫軟化噴涂粉末以達(dá)到功能性涂層的涂覆。為了提高焰流的熱能，需要大量的燃?xì)狻⒚河秃脱鯕饽茉春蛷?fù)雜的控制系統(tǒng)。因此，設(shè)備投資和運(yùn)行成本都比較高。由于高溫(>2 6 O 0°C)，粉末在焰流中被熔融、氧化、成份分解而無(wú)法獲得理想的優(yōu)質(zhì)涂層。涂層冷卻收縮形起層間拉應(yīng)力增加而發(fā)生開(kāi)裂和脫殼。也由于高溫以及選材等原因，槍體燃燒部分的構(gòu)件如燃燒室、噴嘴等使用壽命是以小時(shí)計(jì)算，耗損大。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前超音速火焰噴涂槍存在的不足之處，本實(shí)用新型提出一種超音速火焰噴槍，包括粉末注入器、火花塞、蜂窩陶瓷板、燃燒室、噴嘴、外殼、氣體混合器、后蓋，在后蓋設(shè)有燃料進(jìn)氣口和粉末注入口，在燃燒室和噴嘴結(jié)合部設(shè)有空氣進(jìn)氣口。本實(shí)用新型采用壓縮空氣和燃料氣體為燃燒能源，應(yīng)用新型的燃燒系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固體粒子噴涂，以獲得高質(zhì)量的金屬、金屬陶瓷功能涂層。有益效果是1.建立低溫( 1 9 0 0 °C)高速(粉末粒子流速達(dá)到800 1000m/s) 固體粒子噴涂理念。采用壓縮空氣為助燃劑和丙烷、丙烯、天然氣等燃料氣為焰流的燃燒能源，以降低焰流溫度。采用大容積的燃燒室和小口徑的噴嘴實(shí)現(xiàn)爆燃大比例壓縮效應(yīng)，使焰流和粉流增速。由此，獲得孔隙率、氧化物含量均小於1 %的致密涂層，也沒(méi)有出現(xiàn)涂層和粉末成分分介現(xiàn)象。由于實(shí)現(xiàn)低溫(低於粉末的熔融溫度)高速高動(dòng)能的固體粒子噴涂，粉末粒子沒(méi)有熔融，因此也不存在涂層冷卻凝固階段，層間不產(chǎn)生拉應(yīng)力，相反由于固體粒子在高動(dòng)能的驅(qū)使下撞擊工件，在涂層間造成大的壓應(yīng)力，由此涂層的硬度和結(jié)合強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，更適宜于厚涂層噴涂。2.該噴槍采用空氣冷卻。不需水冷卻系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了噴槍結(jié)構(gòu)，節(jié)約了水資源。3.壓縮空氣系統(tǒng)的綜合利用，壓縮空氣由高溫的燃燒室和噴嘴結(jié)合部輸入，壓縮空氣向前冷卻噴嘴；壓縮空氣向后冷卻燃燒室外殼，受熱的壓縮空氣一部分和燃料氣混含送入燃燒室燃燒，提高了燃燒功率，取得節(jié)能降耗的效果。4.用材優(yōu)化，提高易損件使用壽命，在燃燒系統(tǒng)零件以鋼代銅，采用耐熱鋼代替紫銅，以噴嘴為例，噴涂W C粉末，由幾小時(shí)延長(zhǎng)到二個(gè)月以上。5.采用蜂窩陶瓷板和電火花全功率點(diǎn)火引燃，簡(jiǎn)化操作，保持持續(xù)燃燒功能，穩(wěn)定噴槍工作。
圖1是本實(shí)用新型的超音速火焰噴槍的剖視圖。其中1-粉末注入器；2-火花塞；3-蜂窩陶瓷板；4-燃燒室；5-噴嘴；6_外殼； 7-氣體混合器；8-后蓋。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，是空氣燃料超音速火焰噴涂系統(tǒng)的噴槍。包括粉末注入器1、火花塞2、蜂窩陶瓷板3、燃燒室4、噴嘴5、外殼6、氣體混合器7和后蓋8，在后蓋設(shè)有燃料進(jìn)氣口和粉末注入口，在燃燒室和噴嘴結(jié)合部設(shè)有空氣進(jìn)氣口。采用壓縮空氣為助燃劑和丙烷、 丙烯、天然氣等燃料氣為焰流的燃燒能源，以降低焰流溫度。采用大容積的燃燒室和小口徑的噴嘴實(shí)現(xiàn)爆燃大比例壓縮效應(yīng)，使焰流和粉流增速。該噴槍采用空氣冷卻。不需水冷卻系統(tǒng)，壓縮空氣由高溫的燃燒室和噴嘴結(jié)合部輸入，壓縮空氣向前冷卻噴嘴；壓縮空氣向后冷卻燃燒室外殼，受熱的壓縮空氣一部分和燃料氣混含送入燃燒室燃燒，提高了燃燒功率， 余熱利用節(jié)能增效，簡(jiǎn)化了噴槍結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型超音速火焰噴槍實(shí)現(xiàn)固體粒子噴涂，以獲得高質(zhì)量的金屬、金屬陶瓷功能涂層。運(yùn)行成本僅為煤油超音速火焰噴槍的1 / 3。
權(quán)利要求1. 一種超音速火焰噴槍，其特征在于，包括粉末注入器、火花塞、蜂窩陶瓷板、燃燒室、噴嘴、外殼、氣體混合器和后蓋，在后蓋設(shè)有燃料進(jìn)氣口和粉末注入口，在燃燒室和噴嘴結(jié)合部設(shè)有空氣進(jìn)氣口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及表面工程熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超音速火焰噴槍。包括粉末注入器、火花塞、蜂窩陶瓷板、燃燒室、噴嘴、外殼、氣體混合器、后蓋，在后蓋設(shè)有燃料進(jìn)氣口和粉末注入口，在燃燒室和噴嘴結(jié)合部設(shè)有空氣進(jìn)氣口。本實(shí)用新型超音速火焰噴槍實(shí)現(xiàn)固體粒子噴涂，以獲得高質(zhì)量的金屬、金屬陶瓷功能涂層。運(yùn)行成本僅為煤油超音速火焰噴槍的1／3。
文檔編號(hào)B05B7/14GK202070436SQ20112014479
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者華允聰, 華文俊, 徐利青, 徐文華, 陸楷正 申請(qǐng)人:上海大豪納米材料噴涂有限公司