專利名稱：超音速電熱噴涂裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是一種超音速電熱噴涂裝置，屬濺射法涂敷領域，尤其屬熱噴涂領域。它包括噴槍、供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)和控制系統(tǒng)幾個主要部分。這里所說的噴槍是由連接套、前端蓋、后端蓋、槍套、隔離套、絕緣套、陶瓷絕緣環(huán)、電熱元件和加速噴嘴等主要部分組成。
背景技術(shù)：
90年代出現(xiàn)了一種所謂“冷噴涂”的工藝，其原理是“利用高壓氣體(氦氣、氮氣、混合氣體或空氣等)攜帶粉末顆粒從軸向進入噴槍產(chǎn)生超音速流速(300-1200m/s)，粉末顆粒在完全固態(tài)下撞擊基體，通過產(chǎn)生較大的塑性變形而沉積于基體表面形成涂層”。這種所謂冷噴涂技術(shù)，實際上是將高壓氣體在進入噴槍之前，還是要在外面預先加熱至373～873K(100～600℃)溫度范圍的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在槍體內(nèi)部設計了電加熱元件，并使之在有限的容積內(nèi)極大限度的增加換熱面積，提高傳熱效率，因此可以將氣體加熱至600℃以上，從而實現(xiàn)“熱噴涂”。電熱元件可以用電熱絲，也可以用陶瓷電熱元件，它們各自有其優(yōu)缺點電熱絲具有一定的柔韌性，但發(fā)熱溫度較低，最高1300℃；陶瓷電熱元件脆性大，但發(fā)熱溫度較高，可達1600℃。高壓氣體首先進入槍套與隔離套之間，并通過隔離套外表面的縱向溝槽進入隔離套與換熱套之間，再通過換熱套外表面的縱向溝槽最后進入陶瓷絕緣環(huán)的縱向通孔，被電熱元件加熱。高溫氣體在前端蓋內(nèi)表面形成的錐形空間，產(chǎn)生“定容膨脹”，壓力升高，通過一個收縮擴張型的加速噴嘴(通常稱之為“拉瓦爾噴嘴”)，產(chǎn)生超音速氣流，粉末則被高溫氣體加熱后以超音速氣流為載體，高速撞擊到制品表面，形成優(yōu)質(zhì)的涂層。
本發(fā)明的加熱過程由于是在密閉的槍體內(nèi)進行，且冷氣先進入槍套與隔離套之間，再進入隔離套與換熱套之間，進行兩次預熱，最后才進入電熱元件的通孔內(nèi)加熱，這樣既充分利用了熱能，又大大降低了噴槍外表面的溫度。所以，本發(fā)明又是一種節(jié)能型的熱噴涂裝置。


附圖1是噴槍的縱向剖視圖。
附圖2是噴槍的接線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明將結(jié)合附圖1所示的一個實施實例作進一步描述。
連接套1分別把槍套9，后端蓋8和絕緣蓋6連接成一個整體，槍套9的里層是隔離套10，它是通過羅紋連接到后端蓋8上的，隔離套10的里層是換熱套11，它也是通過羅紋連接到后端蓋8上的，電熱元件的絕緣環(huán)12則是被固定在換熱套11內(nèi)的，后端蓋8、隔離套10、換熱套11和電熱元件形成一個整體，通過后端蓋的圓盤上的通孔，用螺釘連接到連接套1上；電熱元件15是穿到陶瓷絕緣環(huán)的縱向通孔中的，它的線頭則連接在后端蓋8上的兩個電源接頭7上，并通過軟線連接到控制柜的相應位置；噴槍的前端蓋13是通過羅紋與槍套9連接的，它的另一端則與加速噴嘴14通過羅紋相連接；進粉管5從陶瓷絕緣環(huán)12的中心孔穿過，直達加速噴嘴的“喉部”，它的另一端則通過進粉接頭4被固定在絕緣蓋6上；進氣接頭2是一個中空的螺栓，它既是氣體的進氣通道，又起到連接螺釘?shù)淖饔?；熱電偶接頭3也是固定在絕緣蓋上的。
本發(fā)明對現(xiàn)有的技術(shù)有如下明顯優(yōu)點1、與傳統(tǒng)的熱噴涂技術(shù)相比較，由于材料不直接與火焰接觸，所以沒有氧化現(xiàn)象發(fā)生；加熱過程是在密閉的槍體內(nèi)進行的，熱量損耗很小，因而是一種環(huán)保、節(jié)能型的熱噴涂裝置。
2、與“冷噴涂”相比較，冷噴涂的氣體加熱是在外部的輔助設備里完成的，加熱溫度也不高(100℃～600℃)，且氣體的輸送不能采用常用輸氣管軟管，只能用金屬管，這就帶來兩個問題，一是噴槍不能自由運動，只能固定作業(yè)，二是金屬管必然造成熱能的損耗。而本發(fā)明恰恰克服了上述兩個缺點，且加熱溫度要比“冷噴涂”高的多。
3、由于工作氣只用一種單一的氣體，如氮氣、壓縮空氣等，且電能的利用率很高，故操作成本非常低廉。
權(quán)利要求
1.一種超音速電熱噴涂裝置，其特征是由噴槍、供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的噴槍，其特征是由連接套、前端蓋、后端蓋、槍套、隔離套、換熱套、陶瓷絕緣環(huán)、電熱元件和加速噴嘴等主要部件組成。
3.如權(quán)利要求2所述的前端蓋，其特征是一個錐形的金屬制品，其內(nèi)表面是一個由大變小的流線型的圓錐面，它與槍套是通過羅紋連接在一起的。
3.如權(quán)利要求2所述的后端蓋，其特征是用耐高溫的絕緣材料或表面噴涂了陶瓷絕緣材料的金屬制成，它的端面分別有電源接頭，進氣接頭、進粉接頭和熱電偶接頭。
4.如權(quán)利要求2所述的隔離套，其特征是一個金屬圓筒，在它的外表面有若干縱向溝槽。
5.如權(quán)利要求2所述的換熱套，其特征是一個耐高溫的金屬圓筒，在它的外表面有若干縱向的溝槽。
6.如權(quán)利要求2所述的陶瓷絕緣環(huán)，其特征是在中心有一個縱向通孔，在通孔的外面還有若干較小的，以同心圓分布的縱向通孔。
全文摘要
一種超音速電熱噴涂裝置，屬濺射法涂覆領域，尤其屬熱噴涂領域，由噴槍、供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，傳統(tǒng)熱噴涂工藝的加熱方式是材料直接與火焰(如等離子焰、電弧、氣體燃燒焰)接觸加熱，本發(fā)明是利用高溫電熱元件將高壓氣體加熱，再由高溫氣體加熱粉末，并以超過音速的飛行速度噴射到制品表面形成涂層?？煞乐狗勰┝Ｗ拥难趸?、提高涂層質(zhì)量、減少對環(huán)境的污染。又因整個加熱過程是處于封閉狀態(tài)，因而熱損失很小，大大降低能耗、降低成本。是一種新型的，環(huán)保節(jié)能型的熱噴涂工藝。實用于噴涂各種金屬及合金和高分子材料，廣泛應用于大面積防腐，機械零件的表面強化與修復，也可用于表面裝飾領域。
文檔編號B05B7/14GK1730167SQ20051002136
公開日2006年2月8日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者陳加印 申請人:陳加印