[發(fā)明專利]一種高熔點金屬材料等離子輔助冷噴涂裝置與加工方法

在審

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• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114717545A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 于寶義;王夢宇;于博寧;鄭黎;常東旭;呂舒寧
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04
• 代理公司: 北京京華知聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 11991
• 代理人: 耿浩

本發(fā)明屬于工程技術(shù)和材料科學領(lǐng)域，具體涉及具體涉及一種高熔點金屬材料等離子輔助冷噴涂裝置與加工方法，包括第一噴嘴、第二噴嘴、高頻座組件和陰極座組件、第一連接件、第二連接件、第一絕緣固定板和第二絕緣固定板，第一絕緣固定板與高頻座組件通過多個第一連接件相連接；陰極座組件、第一絕緣部和高頻座組件圍合成等離子炬腔A；第二絕緣固定板與陰極座組件通過多個第二連接件相連接；高頻座組件設置有進氣系統(tǒng)；陰極座組件與高頻座組件均與外部電源電性連接。本發(fā)明的優(yōu)點：將待噴涂的金屬粒子在等離子炬發(fā)生腔A內(nèi)瞬間加熱，在粒子飛行后期，通過等離子加熱，瞬間提高金屬粒子溫度，使得金屬粒子更容易沉積，從而提高金屬顆粒沉積率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程技術(shù)和材料科學領(lǐng)域，具體涉及一種高熔點金屬材料等離子輔助冷噴涂裝置與加工方法。

背景技術(shù)

隨著冷噴涂技術(shù)的廣泛應用，對冷噴涂技術(shù)發(fā)展有了新的要求。冷噴涂是一種將粒子通過預熱壓縮氣體，利用壓縮氣體將粒子加速到超音速，在沒有達到粒子熔點的溫度下，通過快速撞擊，使接觸的材料間發(fā)生局部劇烈的塑性變形結(jié)合而成的加工技術(shù)。不同于傳統(tǒng)熱噴涂技術(shù)，加工材料不需要經(jīng)過融化-凝固過程，加工金屬可以避免氧化、分解、相變、晶粒長大等缺陷。

然而，冷噴涂對于密度大、熔點高的金屬進行制備時，所得到的金屬材料致密度低、有凹坑。為改善冷噴涂成型質(zhì)量，目前眾多研究人員多通過電阻加熱爐對粉體或主氣氣路進行加熱。但該種傳統(tǒng)加熱方式不僅加熱效率低，難以達到軟化金屬改善冷噴涂成型質(zhì)量的目的，而且金屬粒子受熱時間長易氧化影響金屬粉末沉積質(zhì)量。同時，傳統(tǒng)加熱方式實際操作復雜，加熱設備組裝、移動過程復雜。因此，在冷噴涂加工過程中，亟需開發(fā)一種新的高效、簡單的氣體和加工粒子加熱技術(shù)對提升冷噴涂成型質(zhì)量的裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有冷噴涂加工技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高熔點金屬材料等離子輔助冷噴涂裝置與加工方法，對于高熔點、易氧化等金屬粉末有良好的沉積效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高熔點金屬材料等離子輔助冷噴涂裝置，其特征在于，包括第一噴嘴、第二噴嘴、高頻座組件和陰極座組件、第一連接件、第二連接件、第一絕緣固定板和第二絕緣固定板，

所述第一絕緣固定板包括第一絕緣部和第一固定連接部，所述第一絕緣部設置在高頻座組件和陰極座組件之間，所述第一絕緣部的外側(cè)向高頻座組件外延伸形成第一延伸部；所述第一固定連接部為多個，多個所述第一固定連接部設置在所述第一延伸部上；

所述第一絕緣固定板與高頻座組件通過多個所述第一連接件相連接；

所述陰極座組件、第一絕緣部和高頻座組件圍合成等離子炬腔A；

所述第二絕緣固定板包括第二絕緣部和第二固定連接部，所述第二絕緣部設置陰極座組件的底部，所述第二絕緣部的外側(cè)向陰極座組件外延伸形成第二延伸部；所述第二固定連接部為多個，多個所述第二固定連接部設置在所述第二延伸部上；

所述第二絕緣固定板與陰極座組件通過多個所述第二連接件相連接；

所述高頻座組件設置有進氣系統(tǒng)，且所述進氣系統(tǒng)與等離子炬發(fā)生腔A相連通；所述第一噴嘴設置在高頻座組件上，第一噴嘴的一端與等離子炬發(fā)生腔A相連通，第一噴嘴的另一端與高頻座組件外連通；

所述第二噴嘴設置在陰極座組件上，第二噴嘴的一端與等離子炬發(fā)生腔A相連通，第二噴嘴的另一端與陰極座組件外連通；所述第二噴嘴的中心線和第一噴嘴的中心線在同一軸線上；

所述陰極座組件與高頻座組件均與外部電源電性連接。

作為上述方案的進一步描述，所述外部電源包括高頻電源和直流電源；