[發明專利]等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法及等離子噴焊槍

有效

• 申請號: 201611131740.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106637044B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 賈俊
• 申請（專利權）人: 成都布雷德科技有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/06
• 代理公司: 51124 成都虹橋專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 許澤偉

1.多路送粉等離子噴焊槍，包括陰極和噴嘴(11)，所述噴嘴(11)與陰極相互配合形成等離子氣體通道，等離子氣體通道在末端形成等離子噴射口，等離子噴射口正對的區域為等離子體轉移弧弧柱區域；其特征在于：所述等離子噴焊槍還包括合金粉末送粉通道(13)和陶瓷顆粒送粉通道(1)，所述合金粉末送粉通道(13)的合金粉末噴口(16)與等離子體轉移弧弧柱區域連通；所述陶瓷顆粒送粉通道(1)的陶瓷顆粒噴口(17)位于等離子噴射口旁，所述陶瓷顆粒噴口(17)的噴射方向與等離子噴射口的噴射方向平行，陶瓷顆粒(4)輸送至等離子噴嘴(11)外部，在等離子轉移弧(8)弧柱外部、保護氣簾(9)內垂直下落至熔池(5)中；所述合金粉末送粉通道(13)設置有兩條，所述陶瓷顆粒送粉通道(1)的陶瓷顆粒噴口(17)和兩條合金粉末送粉通道的合金粉末噴口(16)按照圓形分布，陶瓷顆粒噴口(17)與兩條合金粉末送粉通道的噴口的位置夾角為90度，兩條合金粉末送粉通道的噴口的位置夾角為180度。

2.如權利要求1所述的多路送粉等離子噴焊槍，其特征在于：所述噴嘴(11)環繞在陰極周圍，所述合金粉末送粉通道(13)和陶瓷顆粒送粉通道(1)環繞噴嘴(11)設置。

3.等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：首先預處理基體(7)表面、合金粉末(12)和陶瓷顆粒(4)；然后利用分別輸送作為基體的合金粉末以及作為外加硬質相的陶瓷顆粒的多路送粉等離子噴焊槍將合金粉末(12)和陶瓷顆粒(4)熔覆在基體(7)表面，如此形成金屬-陶瓷復合材料強化層(6)，所述多路送粉等離子噴焊槍采用如權利要求1或 2 所述的多路送粉離子噴焊槍；在進行等離子噴焊時，將合金粉末(12)直接輸送到等離子轉移弧(8)弧柱中，合金粉末(12)在電弧中快速熔化成液態并下落至基體(7)表面形成熔池(5)；陶瓷顆粒(4)輸送至等離子噴嘴(11)外部，在等離子轉移弧(8)弧柱外部、保護氣簾(9)內垂直下落至熔池(5)中。

4.如權利要求3所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：在預處理基體(7)表面時，采用機加工、噴砂、噴丸、打磨的方式去除基體(7)表面的氧化皮、鐵銹、油漆。

5.如權利要求3所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：在預處理合金粉末(12)和陶瓷顆粒(4)時，將合金粉末(12)及陶瓷顆粒(4)烘干，待其冷卻至室溫后裝入獨立的合金粉末送粉器以及獨立的陶瓷顆粒送粉器。

6.如權利要求3所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：所述合金粉末(12)為鎳基合金粉末、鐵基合金粉末或鈷基合金粉末。

7.如權利要求3所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：所述陶瓷顆粒(4)為碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳氮化物陶瓷、硼化物陶瓷或氧化物陶瓷。

8.如權利要求7所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：所述碳化物陶瓷為WC、SiC、TiC、ZrC、B₄C、TaC或Cr₃C₂；所述氮化物陶瓷為Si₃N₄、TiN、BN、AlN或ZrN；所述碳氮化物陶瓷為TiCN；所述硼化物陶瓷為TiB₂、ZrB₂、WB或ZrB；所述氧化物陶瓷為Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、ZrO₂或TiO₂。

9.如權利要求3所述的等離子噴焊制備合金陶瓷復合涂層的方法，其特征在于：合金粉末(12)和陶瓷顆粒(4)各自通過獨立的輸送器輸送，通過調整輸送器之間的輸送量比例來調整制備的復合材料強化層中陶瓷顆粒(4)的重量百分比。