專利名稱：氣體動力粉末噴涂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料的表面噴涂處理，具體地說是一種氣體動力粉末噴涂裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，與氣體動力噴涂裝置的相關(guān)專利文獻(xiàn)1、俄羅斯專利，專利號1674585(ΠатентРФ № 1674585，ΜΚИC 23C 26/00，1989.)；2、中國專利申請，申請?zhí)?1128130.8。上述裝置的主要結(jié)構(gòu)包括壓縮氣源、送粉器、超音速噴嘴、工作氣體加熱器，以及粉末粒子調(diào)速系統(tǒng)(包含控制閥)，上述裝置的結(jié)構(gòu)缺點在于其技術(shù)與功能的局限性，它實際上由長的導(dǎo)管制作的加熱器，內(nèi)部是一個工作氣體流通管道，這增加了加熱器的尺寸及重量，使其靈活的運用變得復(fù)雜。
氣體動力粉末噴涂裝置，俄羅斯專利，專利號2190695(ПатентРФ № 2190695，МКИC 23C 26/00，20.04.2000Γ.)，由一個噴涂機(jī)構(gòu)和控制裝置組成，兩者之間由軟管連接，噴涂機(jī)構(gòu)為可遠(yuǎn)距離控制便攜手動式，由超音速噴嘴和氣體加熱器剛性連接構(gòu)成，上述結(jié)構(gòu)的缺點在于超音速噴嘴和加熱器不是同軸固定的，粉末由軟管從送粉器送到噴嘴，氣體加熱器的電熱絕緣體帶直通氣體導(dǎo)管，使加熱元件很難安裝于其中，而在電熱絕緣體的管道中加工平行的通氣管路也增加了技術(shù)上的難度，而超音速噴嘴與氣體加熱器不同軸降低裝置的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣體動力粉末噴涂裝置，可以增加氣體動力噴涂裝置的應(yīng)用前景，簡化結(jié)構(gòu)，減少重量，提高可維護(hù)性，以及增加設(shè)備的工作效率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種氣體動力粉末噴涂裝置，具有壓縮氣源、送粉器、噴涂機(jī)構(gòu)，所述噴涂機(jī)構(gòu)包括氣體加熱器和超音速噴嘴，氣體加熱器和超音速噴嘴為同軸設(shè)置的剛性連接結(jié)構(gòu)，氣體加熱器包括金屬殼體、加熱元件和電熱絕緣體，金屬殼體一端與超音速噴嘴同軸固定，另一端裝有載氣接頭和送粉接頭，安裝于金屬殼體內(nèi)的電熱絕緣體為兩個同軸套裝的內(nèi)、外筒構(gòu)成，內(nèi)筒的中心開有通道，送粉管路穿過通道，其兩端分別連接送粉器和超音速噴嘴，內(nèi)筒外壁開有與壓縮氣源相通的溝槽式氣體直通通道，加熱元件置于溝槽式氣體直通通道中。
所述加熱元件為螺旋式結(jié)構(gòu)。
所述金屬殼體與超音速噴嘴連接處的側(cè)壁安裝有溫度傳感器。
所述金屬殼體側(cè)面連有手柄，其上安裝有送粉控制鈕。
所述內(nèi)、外筒為表面帶電熱絕緣涂層的金屬圓筒，或者為表面經(jīng)微弧氧化工藝獲得電熱絕緣涂層的有色金屬合金圓筒。
所述內(nèi)筒為表面帶電熱絕緣涂層的金屬圓筒，或者為表面經(jīng)微弧氧化工藝獲得電熱絕緣涂層的有色金屬合金圓筒；外筒由陶瓷制成。
所述氣體直通通道為2～12個均布，平行設(shè)置。
本發(fā)明原理是利用壓縮氣體經(jīng)過加熱攜帶粉末，通過超音速噴嘴高速運動到達(dá)基體表面，粉末粒子高速運動轟擊基體表面，粒子在高速動能與熱能的作用下瞬間產(chǎn)生塑性變形，使粒子焊接在基體的表面形成涂層。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明獨特設(shè)計的噴涂機(jī)構(gòu)拓寬了工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，減輕了設(shè)備重量，便于攜帶，簡化了設(shè)計結(jié)構(gòu)和設(shè)備維護(hù)，提高了噴涂效率。
2、本發(fā)明噴涂機(jī)構(gòu)的氣體加熱器和超音速噴嘴為同軸設(shè)置的剛性連接結(jié)構(gòu)，氣體加熱器設(shè)有加熱元件和電熱絕緣體，電熱絕緣體內(nèi)筒的中心有直通通道，為送粉器到超音速噴嘴通過氣體，并實現(xiàn)超音速噴嘴與氣體加熱器同軸，保證了預(yù)熱的氣體流與氣-粉末混合物流方向一致，提高了設(shè)備的技術(shù)性能，增加了其工作效率。
3、本發(fā)明提出了氣體加熱器的電熱絕緣體的設(shè)計，提高了其可加工和裝配的技術(shù)性以及使其可以用任何具有電絕緣性和熱穩(wěn)定性材料制成表面涂層，例如，有色金屬(鋁或鈦)用微弧氧化表面處理。因此，內(nèi)、外筒的電熱絕緣體可以用不同的材料的組合而制成。
4、本發(fā)明粉末氣體動力噴涂的便攜式裝置，適用于機(jī)械、能源、冶金等工業(yè)，可以制備各種功能的單層、多層涂層。
5、本發(fā)明電熱絕緣體的內(nèi)、外筒采用了可分離式結(jié)構(gòu)，便于加熱元件在氣管通道內(nèi)的安裝，也便于采用等離子噴涂或是微弧氧化方法獲得不同性能的隔熱層，從而達(dá)到噴涂各種粉末的要求。


圖1是氣體動力粉末噴涂裝置的噴涂機(jī)構(gòu)。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是本發(fā)明另一實施例示意圖。
具體實施例方式
實施例1氣動力粉末噴涂裝置由壓縮氣源、送粉器、遠(yuǎn)距離操作的便攜式噴涂機(jī)構(gòu)、通氣軟管和電纜連接部分、操作控制部分等構(gòu)成。如圖1～2所示，遠(yuǎn)距離操作的便攜式噴涂機(jī)構(gòu)由氣體加熱器1、金屬殼體2、電熱絕緣體3、溝槽式氣體直通通道4、加熱元件5、載氣接頭6、溫度傳感器7、送粉控制鈕8、與氣體加熱器1剛性連接的超音速噴嘴9、內(nèi)筒10、送粉接頭11、送粉管路12、外筒13、手柄14等構(gòu)成，噴涂機(jī)構(gòu)的氣體加熱器1和超音速噴嘴9為同軸設(shè)置的剛性連接結(jié)構(gòu)，氣體加熱器1包括金屬殼體2、加熱元件5和電熱絕緣體3，加熱元件5和電熱絕緣體3安裝于金屬殼體2內(nèi)，金屬殼體2一端與超音速噴嘴9同軸固定，另一端裝有載氣接頭6和送粉接頭11，氣體加熱器1包括加熱元件5和電熱絕緣體3，電熱絕緣體3為兩個同軸套裝的內(nèi)、外筒10、13一個套于另一個中組成，內(nèi)筒10的中心開有通道，送粉管路12穿過通道，其兩端分別連接送粉器和超音速噴嘴9，內(nèi)筒10外壁開有與壓縮氣源相通的溝槽式氣體直通通道4，氣體直通通道4為6個均布，平行設(shè)置，加熱元件5置于溝槽式氣體直通通道4中，加熱元件5為螺旋式結(jié)構(gòu)，超音速噴嘴9包括收縮段91、喉部92、擴(kuò)張段93(本實施例采用申請?zhí)枮?1128130.8的中國專利申請中所述的超音速噴嘴)，金屬殼體2與超音速噴嘴9連接處的側(cè)壁安裝有溫度傳感器7，金屬殼體2側(cè)面連有手柄14，其上安裝有送粉控制鈕8。
本發(fā)明氣動力粉末噴涂裝置操作如下先把供粉管與壓縮氣源氣管與此裝置的載氣接頭6和送粉接頭11相連，需要的工作氣體溫度與壓力參數(shù)輸入控制機(jī)構(gòu)，壓縮氣體送入送粉器與噴涂機(jī)構(gòu)，工作氣體經(jīng)由氣體直通通道4進(jìn)入超音速噴嘴9，氣體與粉末粒子混合雙相流從送粉器經(jīng)由安裝于中心開放式通道的送粉管路12流入超音速噴嘴9，通過氣體預(yù)熱，使氣體與粉末混合流加速達(dá)到超音速，從而使粒子沉積于基材表面。
如圖2所示，電熱絕緣體3的內(nèi)筒10為表面帶電熱絕緣涂層或經(jīng)表面處理的有色金屬合金(如微弧氧化處理)的金屬圓筒，外筒13由陶瓷制成。
實施例2與實施例1中圖2不同之處是如圖3所示，電熱絕緣體3的內(nèi)、外筒10、13為表面帶電熱絕緣涂層或經(jīng)表面處理的有色金屬合金(如微弧氧化處理)的金屬圓筒。
權(quán)利要求
1.一種氣體動力粉末噴涂裝置，具有壓縮氣源、送粉器、噴涂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述噴涂機(jī)構(gòu)包括氣體加熱器(1)和超音速噴嘴(9)，氣體加熱器(1)和超音速噴嘴(9)為同軸設(shè)置的剛性連接結(jié)構(gòu)，氣體加熱器(1)包括金屬殼體(2)、加熱元件(5)和電熱絕緣體(3)，金屬殼體(2)一端與超音速噴嘴(9)同軸固定，另一端裝有載氣接頭(6)和送粉接頭(11)，安裝于金屬殼體(2)內(nèi)的電熱絕緣體(3)為兩個同軸套裝的內(nèi)、外筒(10、13)構(gòu)成，內(nèi)筒(10)的中心開有通道，送粉管路(12)穿過通道，其兩端分別連接送粉器和超音速噴嘴(9)，內(nèi)筒(10)外壁開有與壓縮氣源相通的溝槽式氣體直通通道(4)，加熱元件(5)置于溝槽式氣體直通通道(4)中。
2.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述加熱元件(5)為螺旋式結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述金屬殼體(2)與超音速噴嘴(9)連接處的側(cè)壁安裝有溫度傳感器(7)。
4.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述金屬殼體(2)側(cè)面連有手柄(14)，其上安裝有送粉控制鈕(8)。
5.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述內(nèi)、外筒(10、13)為表面帶電熱絕緣涂層的金屬圓筒，或者為表面經(jīng)微弧氧化工藝獲得電熱絕緣涂層的有色金屬合金圓筒。
6.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述內(nèi)筒(10)為表面帶電熱絕緣涂層的金屬圓筒，或者為表面經(jīng)微弧氧化工藝獲得電熱絕緣涂層的有色金屬合金圓筒；外筒(13)由陶瓷制成。
7.按照權(quán)利要求1所述氣體動力噴涂裝置，其特征在于所述氣體直通通道(4)為2～12個均布，平行設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氣體動力粉末噴涂裝置，具有壓縮氣源、送粉器、噴涂機(jī)構(gòu)，噴涂機(jī)構(gòu)包括氣體加熱器和超音速噴嘴，氣體加熱器和超音速噴嘴為同軸設(shè)置的剛性連接結(jié)構(gòu)，氣體加熱器包括金屬殼體、加熱元件和電熱絕緣體，金屬殼體一端與超音速噴嘴同軸固定，另一端裝有載氣接頭和送粉接頭，安裝于金屬殼體內(nèi)的電熱絕緣體為兩個同軸套裝的內(nèi)、外筒構(gòu)成，內(nèi)筒的中心開有通道，送粉管路經(jīng)由通道兩端分別連接送粉器和超音速噴嘴，內(nèi)筒外壁開有與壓縮氣源相通的溝槽式氣體直通通道，加熱元件置于溝槽式氣體直通通道中。本發(fā)明拓寬工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，減輕設(shè)備重量，簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)和設(shè)備維護(hù)，提高噴涂效率，適用于機(jī)械、能源、冶金等工業(yè)，可以制備單層、多層涂層。
文檔編號C23C24/00GK1603008SQ20041003494
公開日2005年4月6日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者熊天英, 吳杰, 金花子, 卡莎列夫·弗拉吉米爾·弗多洛維奇, 拉夫魯申·維克多·弗拉吉米爾洛維奇, 斯別司采夫·瓦西里·帕夫洛維奇 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所, 俄羅斯科學(xué)院新西伯利亞分院理論與應(yīng)用力學(xué)研究所