[發明專利]高速含氧液焰噴槍及其涂層工藝

有效

• 申請號: 201410214825.3
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104148210B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 安卡·莫迪;蘇列斯·錢德·莫德
• 申請（專利權）人: 金屬設備有限公司
• 主分類號: B05B7/20
• 分類號: B05B7/20;B05D1/10
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 王會龍

技術領域

本發明涉及一種高速含氧液焰噴槍及其涂層工藝。

背景技術

很多行業中的機器部件都需要耐腐蝕耐磨的表面。HVOF(高速火焰噴涂)液體燃料工藝通過生成非常厚的高密度涂層提供了這種保護。我們使用氧-煤油混合物用于高速含氧(液)焰燃料(HVOF)噴涂。我們軸向上供給粉末狀形式的涂層材料通過噴槍，通常使用氮氣作為載體氣。燃料與氧氣在噴槍內充分地混合，接著混合物從筒管內噴射出并在噴槍內灼燒。灼燒的氣體通過匯聚-發散地帶進入粉末混合區域，其在這里圍繞著均勻地加熱粉末狀噴涂材料，同時其離開噴槍并被推進至工件的表面上。高速含氧液焰(HVOF)噴涂由勃朗寧(Browning)和維特菲德(Witfield)在二十世紀八十年代初研發出來。在這個工藝中，燃氣被用于在高壓下在位于擴展管下游的燃燒室中燃燒。這樣，高速氣體和顆粒可達到目的或產生粘結性好的稠密的低孔隙度涂層。

HVOF技術的第二代始于UTP焊接技術公司(UTP?Schweibtechnik)的歐文休恩(Erwin?Huhne)的頂級噴槍(Top?Gun)的發展。這里，氣體不再在噴槍內90度轉向。第二代系統的其它生產廠家還有珀金埃爾默美科公司(Perkin?Elmer?Metco)和等離子技術公司(Plasmatechnik)。

HVOF系統的第三代進一步提高了顆粒速度并在當時實現了可能無需熱后處理的更濃密的熱噴涂層。再次，吉姆布朗寧(Jim?Browning)推出了第三代。他的系統設計形成了Tafa?JP5000的基礎。在隨后的年月里，蘇爾壽美科公司(SulzerMetco)、GTV和OSU機械制造公司(OSU?Maschinenbau)也將他們的第三代設備帶入了市場。

US?5520334公開了用于操作小直徑熱噴槍熱噴涂涂層至襯底上的方法和設備。液體燃料和再生式加熱氣體在混合室內渦動到一起，通過限定孔板，接著傳遞至燃燒室內以便霧化液體燃料并將液體燃料與再生式加熱氣體混合。液體燃料接著在小直徑熱噴槍的燃燒室內被燃燒以便產生高能流體，涂層材料被噴射入其中。燃燒室包括橫向傳遞冷卻空氣通過的具有冷卻口的內套管。流送噴嘴引導高能流體朝向襯底。流送噴嘴從高能流體的第一部分轉移熱流至高能流體的第二部分，并提供隔熱層以將熱保留在高能流體內。小直徑熱噴槍可通過以可選擇的部件替換燃燒室內套管和流送噴嘴熱轉移部件被調整以操作多種多樣的涂層材料。

US?5285967公開了用于噴涂例如熱塑性合成物、熱塑性/金屬復合物或熱塑性/陶瓷復合物的熔融粉組分至襯底上以便在其上形成涂層的高速含氧火焰噴涂(HVOF)熱噴槍。噴槍包括用于提供HVOF氣流至液體冷卻噴嘴的HVOF火焰產生器。氣流的一部分被轉移用于預熱粉末，經預熱的粉末在噴嘴內的下游位置被噴射入主氣流中。加壓氣流和真空源被提供于圍繞噴嘴的套管中用于冷卻沉積至襯底上之前的飛行中的熔融粉末。

以上引用文件都沒有公開包括具有補償設計和較小噴嘴的壓力室的噴槍。本發明的噴槍能為機械部件的具有高達150毫米間隙的內表面涂層，并為直徑150毫米的內圓柱部件涂層。前側的水套使噴槍能更好地冷卻。壓力室的補償設計允許在腔室內提供高壓，從而提高涂層質量。

發明內容

本發明的主要目的是得到高速含氧液焰(HVOLF)噴槍。

本發明的另一目的是提供適用于硬合金層涂層的用于熱噴涂的高速含氧液焰(HVOLF)噴槍。本發明的噴槍高效節能且與現有技術中的液焰噴槍相比只利用三分之二的氧氣。

本發明的另一目的是提供具有腔室被設計有出口補償(outlet?offset)的燃燒室的高速含氧液焰噴槍。

本發明的另一目的是提供具有朝向噴槍的前側的進水口的高速含氧液焰噴槍。

本發明的另一目的是提供具有較窄筒管的高速含氧液焰噴槍。

本發明的另一目的是提供筒管角度為45度或70度的高速含氧液焰(HVOLF)噴槍。

本發明的另一目的是提供高速含氧液焰噴槍，其中對于鎢鈷合金或鎢鈷鉻合金，平均顆粒大小速度超過750米/秒。

本發明的另一目的是提供高速含氧液焰噴槍，可得到高達1900攝氏度的溫度。

本發明的另一目的是提供高速含氧液焰噴槍，可實現高燃燒室高達11巴(壓力)。

附圖說明

圖1顯示了本發明的高速含氧液焰噴槍的分解圖。

具體實施方式

本發明涉及一種高速含氧液焰噴槍。