一種熱噴涂工裝的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熱噴涂工裝，屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。熱噴涂工裝包括旋轉(zhuǎn)載體，以及固定在旋轉(zhuǎn)載體上的圓面夾具和圓周面夾具。旋轉(zhuǎn)載體由一個旋轉(zhuǎn)圓盤、一個上圓管和一個下圓管組成。圓面夾具和圓周面夾具均由上下兩塊方鋼組成；圓面夾具正面中部開有半圓凹槽，所述半圓凹槽的槽口長度與所夾持圓柱試樣的直徑相同，半圓凹槽的槽口寬度與所夾持圓柱試樣的高度相同；圓周面夾具正面中部開有圓形凹槽，所述圓形凹槽的直徑與所夾持圓柱試樣的直徑相同，所述圓形凹槽深度與所夾持圓柱試樣的高度相同；圓面夾具和圓周面夾具中部均設(shè)有圓形通孔。本實用新型可以實現(xiàn)圓柱形試樣表面的涂層全覆蓋，并且顯著緩解了夾具受熱應(yīng)力的影響。
【專利說明】
一種熱噴涂工裝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱噴涂工裝，尤其涉及一種可實現(xiàn)對圓柱試樣表面進(jìn)行涂層全覆蓋的噴涂工裝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當(dāng)前，熱噴涂已經(jīng)在航空，航天，海洋，石油等多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。主要的熱噴涂技術(shù)有大氣等離子噴涂(APS)，真空等離子噴涂(VPS)，超音速火焰噴涂(HV0F)，等壓等離子噴涂(LPPS)等。熱噴涂可以實現(xiàn)對金屬和陶瓷的噴涂，在工件表面形成微米或毫米級別厚度的涂層。該涂層隨著噴涂材料和工藝的不同，可以為工件提供額外的優(yōu)異性能。如在航空發(fā)動機中，噴涂富含鋁的合金涂層可以大幅提高工件的抗高溫氧化腐蝕性能，低熱導(dǎo)率的陶瓷涂層可以提供優(yōu)異的隔熱性能。為檢測涂層的性能，使用壽命，或檢驗噴涂工藝的好壞，工業(yè)界和科研院校院所需要制作大量的涂層試樣。涂層試樣一般是在基體材料(以下簡稱基材)的表面噴涂一定厚度的涂層材料。涂層試樣基材一般為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的圓柱狀，具有一定厚度。一般地，制作一批涂層試樣要求在同一噴涂環(huán)境下進(jìn)行，即要求熱噴涂工裝可夾持多個試樣。
[0003]目前現(xiàn)有的熱噴涂工裝設(shè)計大致可分為兩類:一類是噴槍移動式設(shè)計，一類是工裝旋轉(zhuǎn)式設(shè)計。噴槍移動式是指工裝不動，噴槍做反復(fù)的移動。工裝旋轉(zhuǎn)式是指噴槍不動或只做微小的擺動，工裝做自軸旋轉(zhuǎn)運動。一種噴槍移動式工裝設(shè)計是，在一塊大薄鋼板上， 形成多個稍大于標(biāo)準(zhǔn)基材直徑的圓孔。這種簡易工裝需要放置與地面上，圓孔中放置需要噴涂的標(biāo)準(zhǔn)基材，噴槍需要垂直于地面對基材進(jìn)行噴涂。這種工裝的主要缺點是只能完成對試樣圓面的噴涂，試樣圓周面無法噴涂涂層。并且由于需要噴槍的移動完成多試樣噴涂， 涂層的均勻性較差。對于工裝旋轉(zhuǎn)式的設(shè)計，噴槍水平放置并做上下微距離擺動，工裝可原地自軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)涂層均勻噴涂。這種工裝上安裝有多個夾具。目前較常用的夾具是在金屬塊上內(nèi)凹形成適合基材厚度的凹槽，凹槽直徑與試樣直徑一致。這種工裝的主要缺點是無法完成試樣圓周面的噴涂，且多次使用后由于熱應(yīng)力的原因，凹槽形狀容易變形。【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是，提供一種熱噴涂工裝，既可以完成對試樣表面(包括圓面和圓周面)的涂層全覆蓋，也可以解決夾具受熱應(yīng)力變形的問題。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。一種熱噴涂工裝，其特征在于，所述熱噴涂工裝包括旋轉(zhuǎn)載體，以及固定在旋轉(zhuǎn)載體上的圓面夾具和圓周面夾具。所述圓面夾具和圓周面夾具均可以有多個;圓面夾具用來夾持圓柱形試樣的兩個圓面，噴涂其圓周面;圓周面夾具用來夾持圓柱形試樣的圓周面，噴涂其圓面。
[0006]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)載體由一個旋轉(zhuǎn)圓盤、一個上圓管和一個下圓管組成，所述上圓管固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上部，所述下圓管固定在圓形轉(zhuǎn)盤下部并安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上。上圓管的主要作用是阻擋熱噴涂焰流對旋轉(zhuǎn)至背面的夾具和樣品形成燒損或額外噴涂。下圓管的作用是將旋轉(zhuǎn)載體安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，引導(dǎo)整個工裝進(jìn)行原位自軸旋轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)圓盤的圓周邊緣鉆有若干圓孔，所述圓面夾具和圓周面夾具通過所述圓孔與所述旋轉(zhuǎn)圓盤固定。
[0008]進(jìn)一步地，所述圓面夾具和圓周面夾具均由上下兩塊方鋼組成，所述上下方鋼之間通過螺絲連接固定，所述下方鋼與所述旋轉(zhuǎn)圓盤通過螺絲連接固定。
[0009]進(jìn)一步地，所述圓面夾具正面中部開有半圓凹槽，所述半圓凹槽的槽口長度與所夾持圓柱試樣的直徑相同，所述半圓凹槽的槽口寬度與所夾持圓柱試樣的高度相同。
[0010]進(jìn)一步地，所述圓周面夾具正面中部開有圓形凹槽，所述圓形凹槽的直徑與所夾持圓柱試樣的直徑相同，所述圓形凹槽深度與所夾持圓柱試樣的高度相同。
[0011]進(jìn)一步地，所述圓面夾具和圓周面夾具中部均設(shè)有圓形通孔。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0013]本實用新型采用兩種夾具(圓面夾具和圓周面夾具)的設(shè)計，可在噴涂時，完成圓柱試樣圓周面的噴涂和正反兩圓面的噴涂，從而實現(xiàn)試樣表面的涂層全覆蓋。
[0014]本實用新型采用兩套夾具可互換安裝使用的設(shè)計，可實現(xiàn)快速涂層全覆蓋噴涂， 易于操作，節(jié)省時間，效率高。
[0015]本實用新型采用夾具上設(shè)有圓形通孔的設(shè)計，顯著緩解了夾具受熱應(yīng)力的影響?！靖綀D說明】
[0016]圖1為本實用新型的熱噴涂工裝的旋轉(zhuǎn)載體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的熱噴涂工裝的圓面夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的熱噴涂工裝的圓周面夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為熱噴涂工裝的夾具的連接示意圖。
[0020]圖5為本實用新型的熱噴涂工裝的使用狀態(tài)圖。
[0021]附圖標(biāo)記:[〇〇22]1-旋轉(zhuǎn)圓盤;2-上圓管;3-下圓管;4-圓盤圓孔;5-上方鋼;6-下方鋼;7-半圓凹槽；8-夾具通孔;9-上螺紋孔;10-圓形凹槽;11-下螺紋孔;12-噴槍;13-噴涂焰流;14-夾具?！揪唧w實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的熱噴涂工裝進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]本實用新型公開一種熱噴涂工裝，用于對圓柱形試樣的表面進(jìn)行涂層全覆蓋性噴涂。所述熱噴涂工裝由旋轉(zhuǎn)載體(圖1所示)和夾具(圓面夾具如圖2所示，圓周面夾具如圖3 所示)組成。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)載體由旋轉(zhuǎn)圓盤1，上圓管2和下圓管3組成。旋轉(zhuǎn)圓盤1上靠近圓周處鉆有多個圓孔4,圓孔4是用來安裝圓面夾具或圓周面夾具的。上圓管2的主要作用是阻擋熱噴涂焰流對旋轉(zhuǎn)至背面的夾具和樣品形成燒損或額外噴涂。下圓管3的作用是可夾持在旋轉(zhuǎn)臺上，引導(dǎo)整個工裝進(jìn)行原位自軸旋轉(zhuǎn)。如圖2和3所示，圓面夾具(圖2)和圓周面夾具(圖3)均由兩方鋼(上方鋼5,下方鋼6)組成。上下兩方鋼由螺絲連接固定，上螺紋孔9的設(shè)計如圖4所示。
[0025]若待夾持噴涂的圓柱形試樣的直徑為D，高度為H，相應(yīng)的圓面夾具和圓周面夾具分別如圖2和圖3所示。如圖2所示，圓面夾具中間開有半圓凹槽7，凹槽7的長為D寬為H，凹槽向內(nèi)呈直徑為D的半圓形狀。圓面夾具的主要作用是通過夾持圓柱試樣的兩圓面，使得圓柱試樣的圓周面正對噴槍和噴涂焰流，完成試樣的圓周面的噴涂。如圖3所示，圓周面夾具中間開有圓形凹槽10,凹槽10直徑為D深度為H。圓周面夾具的主要作用是通過夾持圓柱試樣圓周面，使得圓柱試樣的圓面正對噴槍，完成試樣的圓面的噴涂。
[0026]噴涂實例示意圖如圖5所示，裝有圓柱試樣的多個夾具13(圓面夾具或者圓周面夾具)被安裝在旋轉(zhuǎn)載體上，旋轉(zhuǎn)載體自軸快速旋轉(zhuǎn)。噴槍12水平放置，點槍后產(chǎn)生噴涂焰流 13,噴槍做上下微小慢速擺動運動。噴涂焰流13噴射到夾具13及受夾試樣表面上，試樣表面可形成涂層。由于旋轉(zhuǎn)載體的自軸轉(zhuǎn)動，可完成對多個試樣的同時噴涂，且保證涂層的均勻性。
[0027]作為優(yōu)選，可先使用圓面夾具，對圓柱試樣的圓周面進(jìn)行噴涂，涂層達(dá)到一定厚度后，再換成圓周面夾具，對圓柱試樣的圓面進(jìn)行噴涂。
【主權(quán)項】
1.一種熱噴涂工裝，其特征在于，所述熱噴涂工裝包括旋轉(zhuǎn)載體，以及固定在旋轉(zhuǎn)載體 上的圓面夾具和圓周面夾具。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)載體由一個旋轉(zhuǎn)圓盤、一 個上圓管和一個下圓管組成，所述上圓管固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上部，所述下圓管固定在圓形轉(zhuǎn) 盤下部并安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)圓盤的圓周邊緣鉆有圓 孔，所述圓面夾具和圓周面夾具通過所述圓孔與所述旋轉(zhuǎn)圓盤固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述圓面夾具和圓周面夾具均由上 下兩塊方鋼組成，所述上下方鋼之間通過螺絲連接固定，所述下方鋼與所述旋轉(zhuǎn)圓盤通過 螺絲連接固定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述圓面夾具正面中部開有半圓凹 槽，所述半圓凹槽的槽口長度與所夾持圓柱試樣的直徑相同，所述半圓凹槽的槽口寬度與 所夾持圓柱試樣的高度相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述圓周面夾具正面中部開有圓形 凹槽，所述圓形凹槽的直徑與所夾持圓柱試樣的直徑相同，所述圓形凹槽深度與所夾持圓 柱試樣的高度相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱噴涂工裝，其特征在于，所述圓面夾具和圓周面夾具中部均 設(shè)有圓形通孔。
【文檔編號】B05B13/02GK205587203SQ201620195681
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】原慷, 李偉, 侯偉驁, 盧曉亮, 彭浩然, 冀曉鵑
【申請人】北京礦冶研究總院, 北礦新材科技有限公司