一種可調式雙通道送粉裝置制造方法
【專利摘要】一種可調式雙通道送粉裝置，包括噴槍連接件、與噴槍連接件相連接的內槽式支架、與內槽式支架相連接的支架端面固定片、安裝在內槽式支架的槽腔內的滑塊、與滑塊相連接的螺桿螺母調節機構、安裝在噴槍連接件上的固定送粉嘴和安裝在滑塊上的滑動送粉嘴，所述滑塊的滑動方向與噴涂射流的中心軸線方向一致。本發明可實現同步的雙通道送粉，通過雙通道可以向噴涂射流中同時送入兩種不同粒徑或不同材料的粉末，并可通過調節滑動送粉嘴，實現送粉在噴涂射流軸向位置上的調節，從而保證兩種粉末在撞擊基體前均達到最佳熔融狀態，提高涂層質量，也可以通過滑動送粉嘴的調節，改變其中一種粉末在撞擊基體前的熔融狀態，實現一些具有特殊要求的涂層結構體系。
【專利說明】 一種可調式雙通道送粉裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及現代材料表面工程【技術領域】的熱噴涂工藝用送粉裝置，具體是涉及一種在噴涂射流軸向上可調的雙通道送粉裝置。
【背景技術】
[0002]熱噴涂技術最早出現在20世紀早期的瑞士，隨后的一百多年中大量成果不斷涌現，包括各種熱噴涂設備的研制、新的熱噴涂材料的開發及新技術的應用。熱噴涂技術是一種將涂層材料(粉末或絲材)送入某種熱源(電弧、燃燒火焰、等離子體等)中熔化，并利用高速氣流將其噴射到基體材料表面形成涂層的工藝。熱噴涂涂層具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫和隔熱等優良性能，并能對磨損、腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進行修復，在航空航天、機械制造、石油化工等領域中得到了廣泛的應用。
[0003]目前，國內外的熱噴涂設備正朝著高能、高速、高效和多功能集成及實時控制的方向發展。噴槍是噴涂系統的核心部件，而它的送粉方式對涂層性能、噴涂材料的利用率有著至關重要的影響。一般，噴槍的送粉方式可概括為外送粉和內送粉兩種方式。
[0004]內送粉包含徑向內送粉和軸向內送粉，是指在噴槍內部將粉末以某一角度送入等離子射流中，其中徑向內送粉指在噴嘴處將粉末徑向送入等離子射流中，軸向內送粉是指將粉末軸向送入噴槍內部等離子射流中。內送粉方式下粉末被送進等離子射流的較高溫區，粉末顆粒熔化效果增強，可獲得高的涂層質量和沉積效率。然而，熔融顆?；蝾w粒團與溫度較低的噴嘴接觸后粘附其上，容易堵塞噴嘴。
[0005]外送粉是熱噴涂噴槍最常用的一種送粉方式，它是在噴槍外部將粉末以某一角度送入等離子射流中。該送粉方式容易實現，對噴槍結構和噴涂工藝要求較低。但是，傳統的外送粉裝置一般是單通道或多通道送粉嘴固定于噴嘴出口附近，環繞噴嘴布置，在射流軸向上位于同一位置。這種固定送粉裝置存在著先天不足:通過這種方式送入兩種不同粉末，在射流中存在熔化狀態的不同，無法同時獲得最佳的融化狀態。
[0006]噴涂過程中飛行粒子的速度和溫度是影響涂層質量主要決定性因素之一。一般來說，希望顆粒在射流中加熱，到達基體前剛好能達到完全融化，同時具有高的飛行速度。這樣涂層既不會夾有未熔顆粒，也不產生顆粒過熔，而導致涂層質量下降；同時噴涂粒子的速度快，涂層致密，涂層與基體的結合強度高。大量研究表明，粒子的溫度變化與射流的溫度及粒子的熱擴散系數成正比；與粒子的直徑、熱容和密度成反比。粒子的速度變化與射流速度的平方、射流密度成正比，與粒子的直徑和密度成反比?？梢?，當需要同時噴涂兩種不同粒徑的粉末，或是不同種類的粉末時，采用傳統的環繞固定于噴嘴出口附近的雙通道送粉裝置，是無法通過工藝參數優化調整兩種粉末在撞擊基體前均達到最佳熔融狀態，因此無法獲得最好的涂層質量和一些具有特殊要求的涂層結構體系，例如顆粒增強涂層。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種結構簡單、制造成本低、送粉效果好，能通過工藝參數的優化調整而使兩種粉末在撞擊基體前均達到最佳熔融狀態的可調式雙通道送粉裝置。
[0008]本發明的技術方案是這樣實現的:
本發明所述的可調式雙通道送粉裝置，其特點是包括噴槍連接件、內槽式支架、滑塊、支架端面固定片、螺桿螺母調節機構、固定送粉嘴和滑動送粉嘴，其中所述內槽式支架與噴槍連接件和支架端面固定片相連接且位于噴槍連接件和支架端面固定片之間，所述滑塊可滑動地連接在內槽式支架的槽腔內且其移動距離由內槽式支架上表面設置的刻度值實現指示，所述螺桿螺母調節機構中的螺桿的一端穿過支架端面固定片與滑塊連接固定，所述螺桿螺母調節機構中的螺母連接在螺桿上且位于支架端面固定片的外側，所述固定送粉嘴連接在噴槍連接件上，所述滑動送粉嘴連接在滑塊上，所述噴槍連接件可通過其上的插銷或用螺絲固定到熱噴涂噴槍上并使滑塊的滑動方向與噴涂射流的中心軸線方向一致。
[0009]進一步地，為了使本發明的調節更加靈活多樣，方便地實現不同的噴涂目的，上述固定送粉嘴和滑動送粉嘴均可通過其上設置的螺絲進行徑向調節來改變送粉嘴的粉末輸出端到噴涂射流的中心軸線的距離。
[0010]本發明與現有技術相比，具有如下優點:
1、可以實現同步的雙通道送粉，通過雙通道可以向噴涂射流中同時送入兩種不同粒徑或不同材料的粉末；
2、可以通過調節滑動送粉嘴，實現送粉在噴涂射流軸向位置上的調節，即在距離噴槍嘴不同距離處送入粉末，可以保證兩種粉末在撞擊基體前均達到最佳熔融狀態，提高涂層
質量；
3、通過滑動送粉嘴在噴涂射流軸向位置上的調節，改變其中一種粉末在撞擊基體前的熔融狀態，可以實現一些具有特殊要求的涂層結構體系，例如顆粒增強涂層；
4、兩個送粉嘴均可以進行徑向調節，使本發明的調節更加靈活多樣，能夠方便地實現不同的噴涂目的；
5、裝置結構簡單，部件更換方便，制造成本低，實用性強。
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的正面結構示意圖。
[0013]圖2為本發明的頂面結構示意圖。
[0014]圖3為本發明的使用狀態結構示意圖。
[0015]圖4為Q235鋼基體上通過本發明制備復合涂層截面的掃描電鏡照片。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-圖3所示，本發明所述的可調式雙通道送粉裝置，包括噴槍連接件1、內槽式支架2、滑塊3、支架端面固定片4、螺桿螺母調節機構、固定送粉嘴7和滑動送粉嘴8，其中所述內槽式支架2與噴槍連接件I和支架端面固定片4相連接且位于噴槍連接件I和支架端面固定片4之間，所述滑塊3可滑動地連接在內槽式支架2的槽腔21內且其移動距離由內槽式支架2上表面設置的刻度值實現指示，所述螺桿螺母調節機構中的螺桿5的一端穿過支架端面固定片4與滑塊3連接固定，所述支架端面固定片4上供螺桿5穿過的通孔的內側面上設置有與螺桿5的外螺紋相配合連接的內螺紋，所述螺桿螺母調節機構中的螺母6連接在螺桿5上且位于支架端面固定片4的外側，所述固定送粉嘴7連接在噴槍連接件I上，所述滑動送粉嘴8連接在滑塊3上，所述噴槍連接件I可通過其上的插銷或用螺絲固定到熱噴涂噴槍9上并使滑塊3的滑動方向與噴涂射流10的中心軸線方向一致。其中，所述噴槍連接件1、內槽式支架2、滑塊3、支架端面固定片4和螺桿螺母調節機構均采用316L不銹鋼合金材料制成。如圖3所示，本發明是通過插銷或用螺絲固定在熱噴涂噴槍9的噴槍嘴和噴涂射流10的正上方，并與噴涂射流10的中心軸線方向平行。使用時，可通過旋轉螺母6使螺桿5移動而帶動滑塊3在內槽式支架2的槽腔內沿噴涂射流10的中線軸線方向滑動，滑動的距離由內槽式支架2上表面的刻度值進行定量指示，而且由滑塊3帶動的滑動送粉嘴8可以在距離固定送粉嘴7的10~IOOmm范圍內進行軸向調節。進一步地，所述固定送粉嘴7和滑動送粉嘴8均可通過其上設置的螺絲進行徑向調節來改變送粉嘴的粉末輸出端到噴涂射流10的中心軸線的距離，而固定送粉嘴7和滑動送粉嘴8的粉末輸入端分別連接有一條送粉管11。
[0017]實施例一:
將本發明安裝在MC-60低壓等離子噴槍上，進行鈦粉和WC-12CO粉雙通道同時送粉，制
備復合涂層。
[0018]其中，高純鈦粉，純度 為99.9%，粒徑為25~45 μ m ;WC_12Co粉末粒徑為25~65 μ m。鈦粉通過固定送粉嘴7進行輸送，WC-12CO粉通過滑動送粉嘴8進行輸送。制備復合涂層時，首先通過螺桿螺母調節機構調節滑塊3的位置，通過滑塊3帶動滑動送粉嘴8在噴涂射流10的軸向上移動，位移由內槽式支架2上的刻度值進行定量指示，滑動送粉嘴8與固定送粉嘴7之間的距離為20~40mm。
[0019]噴涂主要參數如下表:
【權利要求】
1.一種可調式雙通道送粉裝置，其特征在于包括噴槍連接件(I)、內槽式支架(2)、滑塊(3)、支架端面固定片(4)、螺桿螺母調節機構、固定送粉嘴(7)和滑動送粉嘴(8)，其中所述內槽式支架(2)與噴槍連接件(I)和支架端面固定片(4)相連接且位于噴槍連接件(I)和支架端面固定片(4)之間，所述滑塊(3)可滑動地連接在內槽式支架(2)的槽腔(21)內且其移動距離由內槽式支架(2)上表面設置的刻度值實現指示，所述螺桿螺母調節機構中的螺桿(5)的一端穿過支架端面固定片(4)與滑塊(3)連接固定，所述螺桿螺母調節機構中的螺母(6)連接在螺桿(5)上且位于支架端面固定片(4)的外側，所述固定送粉嘴(7)連接在噴槍連接件(I)上，所述滑動送粉嘴(8 )連接在滑塊(3 )上，所述噴槍連接件(I)可通過其上的插銷或用螺絲固定到熱噴涂噴槍(9)上并使滑塊(3)的滑動方向與噴涂射流(10)的中心軸線方向一致。
2.根據權利要求1所述可調式雙通道送粉裝置，其特征在于上述固定送粉嘴(7)和滑動送粉嘴(8)均可通過其上設置的螺絲進行徑向調節來改變送粉嘴的粉末輸出端到噴涂射流(10)的中心軸線的距離。
【文檔編號】B05B7/26GK103537391SQ201310450698
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】毛杰, 鄧暢光, 鄧春明, 鄺子奇, 劉敏 申請人:廣州有色金屬研究院