CN114717545A - 一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置与加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程技术和材料科学领域，具体涉及具体涉及一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置与加工方法，包括第一喷嘴、第二喷嘴、高频座组件和阴极座组件、第一连接件、第二连接件、第一绝缘固定板和第二绝缘固定板，第一绝缘固定板与高频座组件通过多个第一连接件相连接；阴极座组件、第一绝缘部和高频座组件围合成等离子炬腔A；第二绝缘固定板与阴极座组件通过多个第二连接件相连接；高频座组件设置有进气系统；阴极座组件与高频座组件均与外部电源电性连接。本发明的优点：将待喷涂的金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，在粒子飞行后期，通过等离子加热，瞬间提高金属粒子温度，使得金属粒子更容易沉积，从而提高金属颗粒沉积率。

Description

一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置与加工方法

技术领域

本发明属于工程技术和材料科学领域，具体涉及一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置与加工方法。

背景技术

随着冷喷涂技术的广泛应用，对冷喷涂技术发展有了新的要求。冷喷涂是一种将粒子通过预热压缩气体，利用压缩气体将粒子加速到超音速，在没有达到粒子熔点的温度下，通过快速撞击，使接触的材料间发生局部剧烈的塑性变形结合而成的加工技术。不同于传统热喷涂技术，加工材料不需要经过融化-凝固过程，加工金属可以避免氧化、分解、相变、晶粒长大等缺陷。

然而，冷喷涂对于密度大、熔点高的金属进行制备时，所得到的金属材料致密度低、有凹坑。为改善冷喷涂成型质量，目前众多研究人员多通过电阻加热炉对粉体或主气气路进行加热。但该种传统加热方式不仅加热效率低，难以达到软化金属改善冷喷涂成型质量的目的，而且金属粒子受热时间长易氧化影响金属粉末沉积质量。同时，传统加热方式实际操作复杂，加热设备组装、移动过程复杂。因此，在冷喷涂加工过程中，亟需开发一种新的高效、简单的气体和加工粒子加热技术对提升冷喷涂成型质量的装置及方法。

发明内容

发明目的

本发明是为了解决现有冷喷涂加工技术的不足，本发明提供了一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置与加工方法，对于高熔点、易氧化等金属粉末有良好的沉积效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于，包括第一喷嘴、第二喷嘴、高频座组件和阴极座组件、第一连接件、第二连接件、第一绝缘固定板和第二绝缘固定板，

所述第一绝缘固定板包括第一绝缘部和第一固定连接部，所述第一绝缘部设置在高频座组件和阴极座组件之间，所述第一绝缘部的外侧向高频座组件外延伸形成第一延伸部；所述第一固定连接部为多个，多个所述第一固定连接部设置在所述第一延伸部上；

所述第一绝缘固定板与高频座组件通过多个所述第一连接件相连接；

所述阴极座组件、第一绝缘部和高频座组件围合成等离子炬腔A；

所述第二绝缘固定板包括第二绝缘部和第二固定连接部，所述第二绝缘部设置阴极座组件的底部，所述第二绝缘部的外侧向阴极座组件外延伸形成第二延伸部；所述第二固定连接部为多个，多个所述第二固定连接部设置在所述第二延伸部上；

所述第二绝缘固定板与阴极座组件通过多个所述第二连接件相连接；

所述高频座组件设置有进气系统，且所述进气系统与等离子炬发生腔A相连通；所述第一喷嘴设置在高频座组件上，第一喷嘴的一端与等离子炬发生腔A相连通，第一喷嘴的另一端与高频座组件外连通；

所述第二喷嘴设置在阴极座组件上，第二喷嘴的一端与等离子炬发生腔A相连通，第二喷嘴的另一端与阴极座组件外连通；所述第二喷嘴的中心线和第一喷嘴的中心线在同一轴线上；

所述阴极座组件与高频座组件均与外部电源电性连接。

作为上述方案的进一步描述，所述外部电源包括高频电源和直流电源；

所述高频座组件包括，高频座盖、高频座和高频嘴；所述高频座与高频电源电性连接；所述高频座盖设置在高频座的外侧；所述高频嘴与高频座下端通过螺纹连接；

所述阴极座组件包括阴极座、阴极座盖和第二喷嘴，所述阴极座与直流电源电性连接；所述阴极座盖设置在阴极座的外侧；所述第二喷嘴与高阴极座下端通过螺纹连接；

所述第一绝缘部位于高频座和阴极座之间，所述第一绝缘部的上表面与高频座的底面靠接，所述第一绝缘部的下表面与阴极座的顶面靠接，且所述第一绝缘部的外侧向高频座外延伸形成第一延伸部；

所述第一固定连接部为固定板导套，所述固定板导套的外壁与第一延伸部固定连接，所述固定板导套具有竖向的连接通孔；

所述第二绝缘部位于阴极座的下部，第二绝缘部的上表面与阴极座的底面靠接，且所述第二绝缘部的外侧向阴极座盖外延伸形成第二延伸部；

所述第二固定连接部的结构与所述第一固定连接部的结构相同，且所述第二固定连接部的连接通孔与所述第一固定连接部的连接通孔在同一轴线上；

所述第一连接件为第一连接螺栓，所述第一连接件由上至下依次穿过高频座盖和第一绝缘固定板，将第一绝缘固定板固定在高频座的底部；

所述第二连接件为第二连接螺栓，所述第二连接件由上至下依次穿过阴极座盖和第二绝缘固定板，将第二绝缘固定板固定在阴极座的底部；

所述第一连接件与所述第二连接件之间设置有绝缘垫片；

所述等离子炬腔A是由高频座的底壁、阴极座的顶壁和第一绝缘部围合形成。作为上述方案的进一步描述，还包括外部保护气源，所述进气系统包括进气管、进气通道和等离子气体腔C；所述进气管至少一个，所述进气管设置在高频座的顶部，且所述进气管与外部保护气源相连通；所述进气通道设置在高频座内，所述进气通道的一端与进气管相连通，所述进气通道的另一端与等离子气体腔C相连通；所述等离子气体腔C设置在高频座内，且所述等离子气体腔C还开设有周向排布的通气孔，所述等离子气体腔C通过多个所述通气孔与等离子炬发生腔A相连通。

作为上述方案的进一步描述，所述阴极座设置有水冷系统，所述水冷系统包括进水管、出水管、进水通道、出水通道和容水腔B；

所述进水管设置在阴极座的侧壁上；所述进水通道设置在阴极座内，所述进水通道的一端与进水管相连通，所述进水通道的另一端与容水腔B相连通；所述容水腔B设置在阴极座内，且与等离子炬腔A的外壁相贴合；所述出水管设置在阴极座的侧壁上；所述出水通道设置在阴极座内，所述出水通道的一端与出水管相连通，所述出水通道的另一端与容水腔B相连通。

作为上述方案的进一步描述，所述高频嘴和高频座之间设置有弹簧垫圈，所述第一喷嘴沿竖直方向设置在的高频座上，所述第一喷嘴的上部通过第一密封压盖固定在高频座的顶部上，且在第一喷嘴与第一密封压盖之间设置有弹簧密封垫圈，所述第一喷嘴的底部与高频嘴内壁螺纹连接，且所述第一喷嘴通过高频嘴与等离子炬腔A相连通。

作为上述方案的进一步描述，所述第二喷嘴的内径由上至下先逐渐增大。

作为上述方案的进一步描述，所述第一喷嘴从上至下依次设置有收紧管段和扩张管段，所述收紧管段的内径从第一喷嘴的进口端从上至下逐渐减小；所述扩张管段与收紧管段同轴设置，所述扩张管段一端与收紧管段相连接，扩张管段另一端延伸至第一喷嘴的出口端，扩张管段的内径由上至下逐渐增大，且所述第一喷嘴的进口端内径大于第一喷嘴的出口端内径；所述第一密封压盖和第一喷嘴为陶瓷材料制成，所述高频座和高频嘴采用铜材料制成。

作为上述方案的进一步描述，所述第二喷嘴的内径的竖向截面由上至下先逐渐减增大，所述阴极座盖、阴极座和第二喷嘴均采用铜材料制成；所述第一绝缘固定板和第二绝缘固定板均采用酚醛塑料制成。

一种使用上述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：开启高频座的高频电源和阴极座的直流电源；

步骤2：通入等保护气体，保护气体经第一等离子气体腔C，进入到等离子炬发生腔A，在等离子炬发生腔A产生等离子弧；

步骤3：将待喷涂的金属粒子由第一喷嘴经过等离子炬发生腔A内，在瞬间高温加热后，沿着阴极嘴通过快速撞击沉积在目标工件的基板上；

步骤4：通过水冷系统对阴极座进行降温；

步骤5：重复步骤3和步骤4完成目标工件的冷喷涂。

作为上述方案的进一步描述，所述水冷系统的进水压力为0.5Mpa；保护气体的输入压力为0.5-3MPa，阴极座和高频座的电压均为120V,在等离子炬发生腔A进行引弧时，电流为0.1-40A；在等离子炬发生腔A产生等离子弧电弧后电流为40-100A。

优点及效果

1.本发明通过将待喷涂的金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，在粒子飞行后期，通过等离子加热，可瞬间提高金属粒子温度，使得金属粒子更容易沉积，从而提高金属颗粒沉积率，特别是在冷喷涂加工密度较大、硬度较大的金属时，能够避免制备出的材料出现孔洞等缺陷。

2.本发明对于加工喷涂易氧化的金属粒子喷涂效果良好，因为金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，加热效率高、速度快，金属粒子来不及氧化就完成了和基板的结合。

3.传统的分步加热设备，操作步骤复杂，要在多个环节安装加热设备，本发明的装置操作简单，且效率高。

4.本发明的第一喷嘴、第二喷嘴、高频座组件和阴极座组件、第一绝缘固定板和第二绝缘固定板安装方便，且可拆卸、方便移动。

5.本设计通过第一绝缘固定板和第二绝缘固定板的设置将高频座盖和高频座与阴极座和阴极座盖隔开，使其不直接接触，避免通电；另外，第一绝缘固定板上的第一固定连接部和绝第二绝缘固定板上的第二固定连接部，可穿入连接轴，根据加工时条件需要，固定在大型工件或工作台上。

附图说明

图1为本发明实施例的高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置的结构示意图。附图标记说明：

1-喷嘴；2-密封压盖；3-高频座；4-高频座盖；5-固定板导套；6-上固定板；7-阴极座盖；8-下固定板；9-阴极座；10-阴极嘴；11-高频嘴；12-弹簧垫圈；13-弹簧密封垫圈；14-紧固螺栓；15-导套连接螺栓；16-水冷系统；1601-进水管、1602-出水管；1603-第一螺纹连接件；1604-第二螺纹连接件；1701-第一连接螺栓；1702-第二连接螺栓；1801-第一垫圈；1802-第二垫圈；19-导套连接螺栓螺母；20-第一连接螺栓螺母；21-第二连接螺栓螺母；22-进气系统；2201-进气管；2202-螺纹连接头；23-连接螺栓；24-高频电源线；25-绝缘垫片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

如图1所示，本发明提供以下一种技术方案：

一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，包括第一喷嘴1、第二喷嘴10、高频座组件和阴极座组件、第一连接件、第二连接件、第一绝缘固定板6和第二绝缘固定板8，第一绝缘固定板6包括第一绝缘部和第一固定连接部，第一绝缘部设置在高频座组件和阴极座组件之间，第一绝缘部的外侧向高频座组件外延伸形成第一延伸部；第一固定连接部为多个，多个第一固定连接部设置在第一延伸部上；

第一绝缘固定板6与高频座组件通过多个第一连接件相连接；阴极座组件、第一绝缘部和高频座组件围合成等离子炬腔A；第二绝缘固定板8包括第二绝缘部和第二固定连接部，第二绝缘部设置阴极座组件的底部，第二绝缘部的外侧向阴极座组件外延伸形成第二延伸部；第二固定连接部为多个，多个第二固定连接部设置在第二延伸部上；第二绝缘固定板8与阴极座组件通过多个第二连接件相连接；高频座组件设置有进气系统22，且进气系统22与等离子炬发生腔A相连通；第一喷嘴1设置在高频座组件上，第一喷嘴1的一端与等离子炬发生腔A相连通，第一喷嘴1的另一端与高频座组件外连通；

第二喷嘴10设置在阴极座组件上，第二喷嘴10的一端与等离子炬发生腔A相连通，第二喷嘴10的另一端与阴极座组件外连通；第二喷嘴10的中心线和第一喷嘴1的中心线在同一轴线上；阴极座组件与高频座组件均与外部电源电性连接。本设计将待喷涂的金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，在粒子飞行后期，通过等离子加热，瞬间提高金属粒子温度，使得金属粒子更容易沉积，从而提高金属颗粒沉积率；本发明的第一喷嘴1、第二喷嘴10、高频座组件和阴极座组件、第一绝缘固定板6和第二绝缘固定板8安装方便，且可拆卸、方便移动。

本发明实施例的外部电源包括高频电源和直流电源；其中高频座组件包括，高频座盖4、高频座3和高频嘴11；高频座3与高频电源电性连接；高频座盖4设置在高频座3的外侧；所述高频嘴11与高频座3下端通过螺纹连接；阴极座组件包括阴极座9、阴极座盖7和第二喷嘴10，所述阴极座9与直流电源电性连接；阴极座盖7设置在阴极座9的外侧；第二喷嘴10与高阴极座9下端通过螺纹连接；第一绝缘部位于高频座3和阴极座9之间，第一绝缘部的上表面与高频座3的底面靠接，第一绝缘部的下表面与阴极座9的顶面靠接，且第一绝缘部的外侧向高频座3外延伸形成第一延伸部；第一固定连接部为固定板导套5，固定板导套5的外壁与第一延伸部固定连接，固定板导套5具有竖向的连接通孔；第二绝缘部位于阴极座9的下部，第二绝缘部的上表面与阴极座9的底面靠接，且第二绝缘部的外侧向阴极座盖7外延伸形成第二延伸部；第二固定连接部的结构与第一固定连接部的结构相同，且第二固定连接部的连接通孔与第一固定连接部的连接通孔在同一轴线上；第一连接件为第一连接螺栓1701，第一连接件由上至下依次穿过高频座盖4和第一绝缘固定板6，将第一绝缘固定板6固定在高频座3的底部；第二连接件为第二连接螺栓1702，第二连接件由上至下依次穿过阴极座盖7和第二绝缘固定板8，将第二绝缘固定板8固定在阴极座9的底部；第一连接件与第二连接件之间设置有绝缘垫片24,这种设计可以避免高频座3与阴极座9接触通电；等离子炬腔A是由高频座3的底壁、阴极座9的顶壁和第一绝缘部围合形成。

具体的，高频座盖4上固定有高频座3，然后采用第一连接螺栓1701由上至下依次穿过高频座盖4和第一绝缘固定板6，并通过第一连接螺栓螺母20及第一垫圈1801配合，将高频座3和第一绝缘固定板6固定在一起；高频嘴11安装在高频座3下端，通过螺纹连接，高频座3上端放入13弹簧垫圈，再将密封压盖2通过紧定螺栓14固定在高频座4上，紧定螺栓14上设置有连接接头，用以接入高频电源线24，从而实现高频座3的通电；阴极座盖7上固定有阴极座9，然后采用第二连接螺栓1702由上至下依次穿过阴极座盖7和第二绝缘固定板8，并通过第二连接螺栓螺母21及第一垫圈1802配合，将阴极座9和第二绝缘固定板8固定在一起；本发明的装置通过固定板导套5连接固定在加工的工件台上。上述的第二延伸部和第一延伸部上均开设有至少两个连接口，连接口的尺寸与固定板导套5的尺寸相适配，且第二延伸部的连接口与第一延伸部的连接口在同一轴线上，固定板导套5通过导套连接螺栓15和导套连接螺栓螺母19固定在上述的第二延伸部和第一延伸部上。

本设计通过第一绝缘固定板6和第二绝缘固定板8的设置将高频座盖4和高频座3与阴极座9和阴极座盖7隔开，使其不直接接触，避免通电；另外，第二固定连接部的连接通孔与第一固定连接部的连接通孔，可穿入连接轴，根据加工时条件需要，固定在大型工件或工作台上。

本发明实施例的高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置还包括外部保护气源,其中保护气源优选为氮气和氩气，其中进气系统22包括两个进气管2201、进气通道和等离子气体腔C；进气管2201至少一个，两个进气管分别通过螺纹连接头2202安装在高频座3预留的螺纹口上，且进气管2201与外部保护气源相连通；进气通道设置在高频座3内，进气通道的一端与进气管2201相连通，进气通道的另一端与等离子气体腔C相连通；等离子气体腔C设置在高频座3内，等离子气体腔C围绕第一喷嘴1呈圆环形设置，在等离子气体腔C还开设有周向排布的通气孔，等离子气体腔C通过多个通气孔与等离子炬发生腔A相连通。本设计的保护气沿着Ⅲ进气方向通过进气管2201进入等离子气体腔C中，再经等离子气体腔C的通气孔通入等离子炬发生腔A，最后通过第二喷嘴10排出，其中等离子气体腔C开设的阵列排布的通气孔可以使C腔充入的等离子气体较均匀地通入到等离子炬发生腔A，使等离子弧聚集。

本发明实施例的阴极座9还设置有水冷系统16，其中水冷系统16包括进水管1601、出水管1602、进水通道、出水通道和容水腔B；进水管1601通过第一螺纹连接件1701安装在阴极座盖7上预留的螺纹口上；进水通道设置在阴极座9内，进水通道的一端与进水管相连通，进水通道的另一端与容水腔B相连通；容水腔B设置在阴极座9内，且与等离子炬腔A的外壁相贴合；出水管1602通过第二螺纹连接件1702安装在阴极座盖7上预留的螺纹口上；出水通道设置在阴极座9内，出水通道的一端与出水管1602相连通，出水通道的另一端与容水腔B相连通，冷却水沿着Ⅰ进水方向通过水管1601进入阴极座盖中的空腔B，再经1602流出，完成水冷循环。本发明通过水冷系统16降低本装置的温度，从而增加了喷涂作业的连续性，使装置的实用性更好。

本发明实施例的高频嘴11和高频座3之间设置有弹簧垫圈12，第一喷嘴1沿竖直方向设置在的高频座3上，其中第一喷嘴1的上部通过第一密封压盖2固定在高频座3的顶部上，且在第一喷嘴1与第一密封压盖2之间设置有弹簧密封垫圈13，第一喷嘴1的底部与高频嘴11内壁螺纹连接，且第一喷嘴1通过高频嘴11与等离子炬腔A相连通。

本发明实施例的第二喷嘴10的内径由上至下先逐渐增大。本发明的第一喷嘴、第二喷嘴、高频座组件和阴极座组件、第一绝缘固定板和第二绝缘固定板安装方便，且可拆卸移动。

本发明实施例的第一喷嘴1从上至下依次设置有收紧管段和扩张管段，收紧管段的内径从第一喷嘴1的进口端从上至下逐渐减小；扩张管段与收紧管段同轴设置，扩张管段一端与收紧管段相连接，扩张管段另一端延伸至第一喷嘴1的出口端，扩张管段的内径由上至下逐渐增大，且第一喷嘴1的进口端内径大于第一喷嘴1的出口端内径；第一密封压盖2和第一喷嘴1为陶瓷材料制成，高频座3和高频嘴11采用铜材料制成。本实施例中第一喷嘴1的结构设计，待喷涂的金属粒子沿Ⅱ的进入方向在经过收紧管段时，遵循截面小处流速大，截面大处流速小的原理，因此待喷涂的金属粒子不断加速，当到收紧管段时，气流已经超过了音速，而超音速的气流在运动时，反而遵循截面越大，流速越快，从而提高了，待喷涂的金属粒子的喷出速度，使得金属粒子更容易沉积，从而提高金属颗粒沉积率。

本发明实施例的第二喷嘴10的内径的竖向截面由上至下先逐渐减增大，其中阴极座盖7、阴极座9和第二喷嘴10均采用铜材料制成；第一绝缘固定板6和第二绝缘固定板8均采用酚醛塑料制成。

一种使用上述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：开启高频座3的高频电源和阴极座9的直流电源；

步骤2：通入保护气体，其中保护气体的输入压力为0.5-3MPa；保护气体经等离子气体腔C，进入到等离子炬发生腔A，在等离子炬发生腔A产生等离子弧；步骤3：将待喷涂的金属粒子由第一喷嘴1经过等离子炬发生腔A内，在瞬间高温加热后，沿着阴极嘴10通过快速撞击沉积在目标工件的基板上；其中阴极座和高频座的电压均为120V,在等离子炬发生腔A进行引弧时，电流为0.1-40A；在等离子炬发生腔A产生等离子弧电弧后电流为40-100A。

步骤4：通过水冷系统16对阴极座9进行降温；其中水冷系统16的进水压力为0.5Mpa；

步骤5：重复步骤3和步骤4完成目标工件的冷喷涂。

本设计的保护气体由等离子气体腔C进入等离子炬发生腔A发生等离子化，最后由阴极嘴10喷出；传统的分步加热设备，操作步骤复杂，要在多个环节安装加热设备，本发明的装置操作简单，且效率高，本设计通过将待喷涂的金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，在粒子飞行后期，通过等离子加热，可瞬间提高金属粒子温度，使得金属粒子更容易沉积，从而提高金属颗粒沉积率，特别是在冷喷涂加工密度较大、硬度较大的金属时，能够避免制备出的材料出现孔洞等缺陷；另外，本设计对于喷涂加工易氧化的金属粒子喷涂效果良好，因为金属粒子在等离子炬发生腔A内瞬间加热，加热效率高、速度快，金属粒子来不及氧化就完成了和基板的结合。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于，包括第一喷嘴(1)、第二喷嘴(10)、高频座组件和阴极座组件、第一连接件、第二连接件、第一绝缘固定板(6)和第二绝缘固定板(8)，

所述第一绝缘固定板(6)包括第一绝缘部和第一固定连接部，所述第一绝缘部设置在高频座组件和阴极座组件之间，所述第一绝缘部的外侧向高频座组件外延伸形成第一延伸部；所述第一固定连接部为多个，多个所述第一固定连接部设置在所述第一延伸部上；

所述第一绝缘固定板(6)与高频座组件通过多个所述第一连接件相连接；

所述阴极座组件、第一绝缘部和高频座组件围合成等离子炬腔A；

所述第二绝缘固定板(8)包括第二绝缘部和第二固定连接部，所述第二绝缘部设置阴极座组件的底部，所述第二绝缘部的外侧向阴极座组件外延伸形成第二延伸部；所述第二固定连接部为多个，多个所述第二固定连接部设置在所述第二延伸部上；

所述第二绝缘固定板(8)与阴极座组件通过多个所述第二连接件相连接；

所述高频座组件设置有进气系统(22)，且所述进气系统(22)与等离子炬发生腔A相连通；

所述第一喷嘴(1)设置在高频座组件上，第一喷嘴(1)的一端与等离子炬发生腔A相连通，第一喷嘴(1)的另一端与高频座组件外连通；

所述第二喷嘴(10)设置在阴极座组件上，第二喷嘴(10)的一端与等离子炬发生腔A相连通，第二喷嘴(10)的另一端与阴极座组件外连通；所述第二喷嘴(10)的中心线和第一喷嘴(1)的中心线在同一轴线上；

所述阴极座组件与高频座组件均与外部电源电性连接。

2.根据权利要求1所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述外部电源包括高频电源和直流电源；

所述高频座组件包括，高频座盖(4)、高频座(3)和高频嘴(11)；所述高频座(3)与高频电源电性连接；所述高频座盖(4)设置在高频座(3)的外侧；所述高频嘴(11)与高频座(3)下端通过螺纹连接；

所述阴极座组件包括阴极座(9)、阴极座盖(7)和第二喷嘴(10)，所述阴极座(9)与直流电源电性连接；所述阴极座盖(7)设置在阴极座(9)的外侧；所述第二喷嘴(10)与高阴极座(9)下端通过螺纹连接；

所述第一绝缘部位于高频座(3)和阴极座(9)之间，所述第一绝缘部的上表面与高频座(3)的底面靠接，所述第一绝缘部的下表面与阴极座(9)的顶面靠接，且所述第一绝缘部的外侧向高频座(3)外延伸形成第一延伸部；

所述第一固定连接部为固定板导套(5)，所述固定板导套(5)的外壁与第一延伸部固定连接，所述固定板导套(5)具有竖向的连接通孔；

所述第二绝缘部位于阴极座(9)的下部，第二绝缘部的上表面与阴极座(9)的底面靠接，且所述第二绝缘部的外侧向阴极座盖(7)外延伸形成第二延伸部；所述第二固定连接部的结构与所述第一固定连接部的结构相同，且所述第二固定连接部的连接通孔与所述第一固定连接部的连接通孔在同一轴线上；

所述第一连接件为第一连接螺栓(1701)，所述第一连接件由上至下依次穿过高频座盖(4)和第一绝缘固定板(6)，将第一绝缘固定板(6)固定在高频座(3)的底部；

所述第二连接件为第二连接螺栓(1702)，所述第二连接件由上至下依次穿过阴极座盖(7)和第二绝缘固定板(8)，将第二绝缘固定板(8)固定在阴极座(9)的底部；

所述第一连接件与所述第二连接件之间设置有绝缘垫片(24)；

所述等离子炬腔A是由高频座(3)的底壁、阴极座(9)的顶壁和第一绝缘部围合形成。

3.根据权利要求1所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：还包括外部保护气源，

所述进气系统(22)包括进气管(2201)、进气通道和等离子气体腔C；所述进气管(2201)至少一个，所述进气管(2201)设置在高频座(3)的顶部，且所述进气管(2201)与外部保护气源相连通；所述进气通道设置在高频座(3)内，所述进气通道的一端与进气管(2201)相连通，所述进气通道的另一端与等离子气体腔C相连通；所述等离子气体腔C设置在高频座(3)内，且所述等离子气体腔C还开设有周向排布的通气孔，所述等离子气体腔C通过多个所述通气孔与等离子炬发生腔A相连通。

4.根据权利要求1所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述阴极座(9)设置有水冷系统(16)，

所述水冷系统(16)包括进水管(1601)、出水管(1602)、进水通道、出水通道和容水腔B；

所述进水管(1601)设置在阴极座(9)的侧壁上；所述进水通道设置在阴极座(9)内，所述进水通道的一端与进水管相连通，所述进水通道的另一端与容水腔B相连通；所述容水腔B设置在阴极座(9)内，且与等离子炬腔A的外壁相贴合；所述出水管(1602)设置在阴极座(9)的侧壁上；所述出水通道设置在阴极座(9)内，所述出水通道的一端与出水管(1602)相连通，所述出水通道的另一端与容水腔B相连通。

5.根据权利要求4所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述高频嘴(11)和高频座(3)之间设置有弹簧垫圈(12)，所述第一喷嘴(1)沿竖直方向设置在的高频座(3)上，所述第一喷嘴(1)的上部通过第一密封压盖(2)固定在高频座(3)的顶部上，且在第一喷嘴(1)与第一密封压盖(2)之间设置有弹簧密封垫圈(13)，所述第一喷嘴(1)的底部与高频嘴(11)内壁螺纹连接，且所述第一喷嘴(1)通过高频嘴(11)与等离子炬腔A相连通。

6.根据权利要求5所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述第二喷嘴(10)的内径由上至下先逐渐增大。

7.根据权利要求1所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述第一喷嘴(1)从上至下依次设置有收紧管段和扩张管段，所述收紧管段的内径从第一喷嘴(1)的进口端从上至下逐渐减小；所述扩张管段与收紧管段同轴设置，所述扩张管段一端与收紧管段相连接，扩张管段另一端延伸至第一喷嘴(1)的出口端，扩张管段的内径由上至下逐渐增大，且所述第一喷嘴(1)的进口端内径大于第一喷嘴(1)的出口端内径；所述第一密封压盖(2)和第一喷嘴(1)为陶瓷材料制成，所述高频座(3)和高频嘴(11)采用铜材料制成。

8.根据权利要求6所述高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置，其特征在于：所述第二喷嘴(10)的内径的竖向截面由上至下先逐渐减增大，所述阴极座盖(7)、阴极座(9)和第二喷嘴(10)均采用铜材料制成；所述第一绝缘固定板(6)和第二绝缘固定板(8)均采用酚醛塑料制成。

9.一种使用如权利要求8所述的高熔点金属材料等离子辅助冷喷涂装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：开启高频座(3)的高频电源和阴极座(9)的直流电源；

步骤2：通入保护气体，保护气体经等离子气体腔C，进入到等离子炬发生腔A，在等离子炬发生腔A产生等离子弧；

步骤3：将待喷涂的金属粒子由第一喷嘴(1)经过等离子炬发生腔A内，在瞬间高温加热后，沿着阴极嘴(10)通过快速撞击沉积在目标工件的基板上；

步骤4：通过水冷系统(16)对阴极座(9)进行降温；

步骤5：重复步骤3和步骤4完成目标工件的冷喷涂。

10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于：所述水冷系统(16)的进水压力为0.5Mpa；保护气体的输入压力为0.5-3MPa，阴极座和高频座的电压均为120V,在等离子炬发生腔A进行引弧时，电流为0.1-40A；在等离子炬发生腔A产生等离子弧电弧后电流为40-100A。

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