[實用新型]一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流的保護裝置

無效

• 申請號: 200920097328.4
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN201411486Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 葉福興;黎科;崔崇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 宋潔瑾

技術領域

本實用新型涉及熱噴涂領域，特別涉及一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流保護裝置。

背景技術

熱噴涂是將材料(粉末、線材等)經過加熱加速形成具有一定溫度、速度的粒子流，高速撞擊到基體表面經過扁平化急速冷卻凝固后在基體表面上沉積形成表面層的一種表面涂層技術。熱噴涂技術由于具有生產效率高、噴涂材料范圍廣、工藝簡便、涂層應用范圍廣等優點受到人們的廣泛重視。熱噴涂技術中的等離子噴涂技術在60年代獲得應用，實現了難熔金屬材料(如W、Mo)和氧化物陶瓷材料(如Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂)的噴涂，并提高了涂層的致密度和結合強度。隨后，以高能、高速、高效為目標的高能等離子噴涂設備(中國專利：CN101168830、CN1688735、CN1775994、CN201172684)、低壓等離子噴涂設備(中國專利：CN101126144)和大功率液穩等離子噴涂設備研制成功，使涂層的質量和噴涂效率得到了進一步的提高。其中低壓等離子噴涂設備在密閉的真空室內進行噴涂，通過控制真空室的真空度、充入惰性氣體或充入活性氣體，具有如下三個主要的優點：第一是控制等離子弧的溫度分布、等離子弧的長度；第二是控制噴涂氣氛的氧化性和還原性；第三是防止大氣中的氧氣卷入至等離子弧中。因此采用低壓等離子噴涂所制備的涂層的致密度、結合強度和純度均進一步得到了提高。然而由于增加了真空室并受真空室空間大小的限制，大大提高了設備的運行成本，同時限制噴涂工件的尺寸，阻礙了低壓等離子噴涂系統的廣泛應用，目前僅在要求特別高的場合如熱障涂層領域得到了一定的應用。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流保護裝置，解決等離子弧的溫度分布、等離子弧的長度以及噴涂氣氛的氧化性和還原性不好控制，大氣中的氧氣容易卷入至等離子弧中的技術問題。

本實用新型是通過下述技術方案予以實現的：一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流的保護裝置，由裝置本體構成，所述裝置本體包括保護管，所述保護管由依次設置為收縮部、喉管部和擴張部一體結構構成，所述保護管外圍設置有氣體入口，所述保護管與外套管之間設置有水冷空腔，所述外套管外圍設置有進水口和出水口。所述收縮部端口的直徑A為10-100毫米，喉管部的直徑B為3-60毫米，擴張部端口的直徑C為10-150毫米。

一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流的保護裝置，由裝置本體構成，所述裝置本體包括保護管，所述保護管為截面積逐漸減小的收縮狀，所述保護管外圍設置有氣體入口，所述保護管與外套管之間設置有水冷空腔，所述外套管外圍設置有進水口和出水口。所述保護管入口端的直徑A為10-100毫米，出口端的直徑B為3-60毫米。

一種等離子噴槍用等離子弧與粉末粒子流的保護裝置，由裝置本體構成，所述裝置本體包括保護管，所述保護管為截面積逐漸增大的喇叭狀，所述保護管外圍設置有氣體入口，所述保護管與外套管之間設置有水冷空腔，所述外套管外圍設置有進水和出水口。所述保護管入口端的直徑B為3-60毫米，出口端的直徑C為10-150毫米。

一種含有權利要求1所述等離子弧與粉末粒子流保護裝置的噴搶，包括噴槍出口，所述噴槍出口連接有一保護裝置，所述保護裝置包括保護管，所述保護管由依次設置為收縮部、喉管部和擴張部一體結構構成，所述保護管外圍設置有氣體入口，所述保護管與外套管之間設置有水冷空腔，所述外套管外圍設置有進水口和出水口。所述收縮部端口的直徑A為10-100毫米，喉管部的直徑B為3-60毫米，擴張部端口的直徑C為10-150毫米。

本實用新型的有益效果為：由于保護管為一具有特殊形狀的先收縮后擴張的保護管，可以機械隔絕大氣以防止大氣卷入等離子弧中，其次，通過氣體入口可以向保護管內充入惰性氣體或其他保護氣體，氣流中可含粉末或液體粒子，可降低或提高等離子弧的溫度、調節噴涂氣氛的氧化性與還原性并進一步防止大氣中的氧氣卷入至等離子弧中。保護管外圍設有外套管和保護管形成水冷空腔，通入冷水以便帶走從等離子弧熱源傳遞到保護管的熱量。

附圖說明

圖1為本實用新型保護裝置的剖視圖。

圖2為外加本實用新型保護裝置的等離子噴槍示意圖。

圖3為管子為直通管的保護裝置的剖視圖。

圖4為管子為收縮狀的保護裝置的剖視圖。

圖5為管子為喇叭狀的保護裝置的剖視圖。