[發明專利]一種內置熱噴涂槍改進為內外置熱噴涂槍及其使用方法

有效

• 申請號: 201310327928.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103506232A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 武創;郗雨林
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B05B5/03
• 分類號: B05B5/03;B05C19/04;B05C19/06;C23C4/12
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于熱噴涂技術領域，尤其是一種內置熱噴涂槍改進為內外置熱噴涂槍及其使用方法。

背景技術

內置熱噴涂槍的基本結構參見圖1，內置熱噴涂槍包含噴槍1、內送粉嘴2，在噴槍1上斜裝有內送粉嘴2，噴槍1的中心軸線到內送粉嘴2嘴口的垂直間距給定，內送粉嘴2嘴口到噴槍1出口端的水平間距給定，熱噴涂時內置熱噴涂槍具有可調的電壓和電流，沿噴槍1的中心軸線10配置輸送有H₂氣，沿內送粉嘴2配置輸送有Ar氣，在Ar氣的保護下沿內送粉嘴2可單獨噴涂A1₂O₃粉或是TiO₂粉，也可同時噴涂配置好比例的A1₂O₃粉+TiO₂粉，內送粉嘴的外接裝置給定，內送粉嘴在所述外接裝置配合下的噴粉流量和噴粉速度分別可調，H₂氣和Ar氣的流量也可調。

內置熱噴涂槍主要用于在金屬基體上熱噴涂制備等離子陶瓷涂層，該等離子陶瓷涂層可將金屬的強韌性與陶瓷的耐磨、耐蝕、耐高溫、電絕緣等特性進行有機結合，用于滿足很多特殊工況對金屬材料綜合性能的苛刻要求。

熱噴涂后的A1₂O₃在金屬基體上構成等離子陶瓷涂層，該等離子陶瓷涂層以其良好的耐磨、耐熱、耐蝕、電絕緣性能好和經濟性成為產量最大、應用最廣的陶瓷涂層材料，雖然該等離子陶瓷涂層具有硬度高、摩擦系數低、化學穩定性好等諸多優點，但脆性較大的缺陷卻極大地制約了推廣應用，但在Al₂O₃粉中加入適量的TiO₂粉，可改善其韌性，降低孔隙率，且耐磨損、抗沖擊等性能優于純氧化鋁涂層，已廣泛用于機械、艦船、汽車等工業的軋輥、活塞、閥門、缸體、軸瓦等構件。

使用內置熱噴涂槍時，先將Al₂O₃粉和TiO₂粉或是其它組份按設計比例配方形成混合或是復合噴涂粉，再通過H₂氣和Ar氣的協助在金屬基體上熱噴涂制備等離子陶瓷涂層，單一使用內置熱噴涂槍主要存在如下問題：

首先，將上述混合或是復合噴涂粉同步噴涂的等離子焰流9在噴槍1中心軸線處于同一位置，因A1₂O₃粉和TiO₂粉的熔點差異較大，Al₂O₃粉和TiO₂粉的熔化程度及狀態難以協調，對金屬基體等離子陶瓷涂層的沉積效率及涂層性能產生不同程度影響；

其次，受制于上述混合或是復合噴涂粉的配比構成，比如：市售的上述混合或是復合噴涂粉的配比構成一般是：Al₂O₃-3wt%TiO₂；Al₂O₃-13wt%TiO₂；Al₂O₃-40wt%TiO₂等幾種固定配比，若想獲取其它配比，則需專門訂購，從而帶來工期長、工藝變動、成本增加等問題，既阻礙上述混合或是復合噴涂粉的配比拓展，也不利于梯度結構等特種涂層的研發。

將內置熱噴涂槍改進為內外置熱噴涂槍且用來解決上述問題的方法尚未見到相關報道。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種內置熱噴涂槍改進為內外置熱噴涂槍及其使用方法，改進的內外置熱噴涂槍可以分別單獨噴射A1₂O₃粉、TiO₂粉，單獨噴射通過調整噴粉流量和噴粉速度可以即時改變A1₂O₃粉和TiO₂粉的配比構成，在熱噴涂過程中使熔點不同的Al₂O₃粉和TiO₂粉的熔化狀態得以良好協調，從而方便地在金屬基體上形成梯度可調的復合等離子陶瓷涂層，增大金屬基體復合等離子陶瓷涂層的沉積效率，改善金屬基體復合等離子陶瓷涂層的涂層性能。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：