CN1318148C - 窄间隙电弧喷涂枪 - Google Patents

Abstract

窄间隙电弧喷涂枪，它涉及一种枪嘴具有新结构的喷涂枪。目前的电弧喷涂枪在喷涂窄条形状时需要将不喷涂部位遮蔽起来，它存在工序复杂、效率低等缺点。本发明包括枪体(1)、设置在枪体(1)内的喷涂丝(5)，在枪体(1)的前端设有枪嘴固定件(2)，枪嘴固定件(2)内部固定有矩形气流罩(3)，所述矩形气流罩(3)的中心位置设有矩形的通孔(3-1)，所述喷涂丝(5)的端头设置在通孔(3-1)位置处。本发明的喷嘴结构适用于窄条、窄道、窄环缝、小面积等形状的涂层制备可减少遮蔽这道工序，缩短喷涂时间，同时能节省大量的喷涂材料，从而降低了生产成本，提高了工作效率。

Description

窄间隙电弧喷涂枪

技术领域：

本发明涉及一种枪嘴具有新结构的喷涂枪。

背景技术：

表面工程是一门综合性的新型学科，由于具有极强的应用价值和重大的经济和社会效益，使新的表面改性技术在不断出现，从而造福于人类。电弧喷涂技术，具有对工件受热小，不变形，不改变工件的性能。可喷涂各种形状的工件，其涂层厚度可自如地控制。可喷涂的涂层材料适应范围广，能实现耐高温、抗腐蚀、耐磨损、抗冲击、抗氧化等功能。可制备异种金属的涂层、复合材料涂层、混合材料涂层、梯度涂层、增厚涂层、软基硬质点涂层等。适用于新产品结构件表面的改性，以及废旧产品的修复。喷涂工艺简单、操作方便、效率高等特点，被广泛应用于航天、航空、冶金、机械、造纸、石油化工等几乎所有工业领域。但是目前的电弧喷涂技术喷涂焰流均呈圆形，对窄条、窄道、窄环缝等形状的涂层制备过程中，往往需要将不喷涂的部位遮蔽起来，不仅增加了工序，花费很多时间，而且浪费大量的喷涂材料，从而造成沉积率及喷涂效率低的缺点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种适用于窄条、窄道、窄环缝、小面积形状的喷涂枪，它包括枪体1、设置在枪体1内的喷涂丝5，在枪体1的前端设有枪嘴固定件2，所述枪嘴固定件2内部固定有矩形气流罩3，所述矩形气流罩3的中心位置设有矩形的通孔3-1，所述喷涂丝5的端头设置在通孔3-1位置处；在所述枪体1内设置压缩空气通道件6，所述压缩空气通道件6上设有一组相互平行的通孔6-1，所述压缩空气通道件6将枪体1内分成一次气室1-1和二次气室1-2，所述一次气室1-1的后方设有连接进气管路的压缩空气接头7。本发明具有如下优点：1.本发明喷涂枪与电弧喷涂枪是同一种类型，所以具有电弧喷涂枪的所有功能和特点；

2.本发明喷涂枪具有特殊的喷嘴结构，所以特别适用于窄条、窄道、窄环缝、小面积等形状的涂层制备；3.使用本发明的喷涂枪工作时，由于喷嘴处设置矩形气流罩，它使喷涂焰流呈矩形，所以可减少遮蔽这道工序，缩短喷涂时间，同时能节省大量的喷涂材料，从而降低了生产成本，提高了工作效率。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图，图2是与本发明所述喷涂枪配套使用装置的整体结构示意图，图3是具体实施方式三所述喷涂工件的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：本发明窄间隙电弧喷枪的设计指导思想是保证喷涂焰流呈矩形，才能实现窄间隙的喷涂效果，所以关键技术是喷涂枪嘴部件结构的创新。它包括枪体1、设置在枪体1内的喷涂丝5，在枪体1的前端设有枪嘴固定件2，枪嘴固定件2内部固定有矩形气流罩3，所述矩形气流罩3的中心位置设有矩形的通孔3-1，所述喷涂丝5的端头设置在通孔3-1位置处，在矩形气流罩3的前方设有矩形陶瓷喷嘴4，所述矩形陶瓷喷嘴4的中心位置设有矩形的通孔4-1，前述矩形陶瓷喷嘴4与枪嘴固定件2相卡接，所述矩形气流罩3通过螺钉8与枪嘴固定件2连接。在本发明所述枪体1内设置压缩空气通道件6，所述压缩空气通道件6上设有一组相互平行的通孔6-1，所述压缩空气通道件6将枪体1内分成一次气室1-1和二次气室1-2，所述一次气室1-1的后方设有连接进气管路的压缩空气接头7。

本发明的工作过程如下：将图1所示的两根喷涂丝分别接通电源负极和电源正级，通电后的两根喷涂丝在矩形气流罩3的通孔3-1位置处建立电弧，气流从后方吹来，将电弧向外喷射，由于喷涂丝建立电弧处在矩形通孔3-1处，所以矩形通孔3-1将喷涂的范围限制在了矩形范围内，并且在矩形气流罩3的前方还设有矩形陶瓷喷嘴4，喷涂电流继续受到陶瓷喷嘴中心通孔限制，从而使喷出的气流在约束后的小范围内前进，这样在实际使用时，小范围的喷出气流即可直接对窄条、窄道、窄环缝、小面积的形状喷涂，而无需再对其它部位进行摭掩。在枪体内设有压缩空气通道件，压缩空气通道件将枪体内分成一次气室和二次气室，气流从一次气室进入二次气室，中间需经过压缩空气通道件上的一组通孔6-1，一束气流在经过通孔6-1后即成为分散状态，分散状的气流可以更好的保证喷涂效果。

下述为利用本发明的喷涂枪对窄条、窄道、窄环缝、小面积的形状进行喷涂的过程：1.工件表面粗化：将被喷涂工件的表面先清洗并去净油污，机床加工或砂轮打磨掉缺陷及疲劳层，然后用喷砂进行表面粗化。2.联机：将喷枪、送丝机、空压机与喷涂电源连接，将喷涂丝穿入送丝机并送入喷枪内，见图1所示。3.调节喷涂工艺参数：预调好雾化压缩空气压力和流量，喷涂电压，喷涂电流(即送丝速度)。在涂层的制备过程中，掌握好喷涂角度、枪嘴与工件的距离、喷涂速度等工艺参数：本实施方式选用直径为Φ1.2mm的2Cr13实芯丝材，对20mm宽的板条表面进行0.3mm涂层厚度的喷涂。压缩空气的压力为0.6Mpa，压缩空气的气体流量调到喷涂电弧焰流最小的状态，喷涂电压28V，喷涂电流100A。4.涂层的制备：把喷涂板条放置在工作台上，打开压缩空气阀，启动喷涂电源，用手工操作的方式对工件进行喷涂。在涂层的制备过程中，掌握好喷涂角度、枪嘴与工件的距离及喷涂速度，喷涂角度为80°～90°，枪嘴与工件的距离100mm，喷涂速度0.4m/min。5.对涂层进行质量检验：检查涂层不得起裂、掉块，厚度是否达到0.3mm，如果不够可继续喷涂。经过以上过程，即完成了对工件表面的喷涂过程。

具体实施方式二：本实施方式为申请人利用本发明所述喷涂枪对火车活塞上的活塞环槽进行修复的过程：1.条件：火车活塞上的活塞环槽，在使用过程中槽两侧经常出现严重磨损而报废，材质为铸钢，槽两侧均产生了磨损，其中一侧磨损比较严重，磨损量为0.5mm，槽两侧均需要恢复尺寸。2.喷涂方法：首先对活塞环槽的喷涂部位去油去污，对活塞环槽进行粗加工，随后喷砂粗化，将活塞装卡在旋转工作台上，按实施方式一中所述过程联接好设备，调好喷涂所要求的各项工艺参数，一切就绪后便可开机喷涂，喷涂过程中，压缩空气的压力为0.8Mpa，压缩空气的气体流量调到喷涂电弧焰流最小的状态，喷涂电压30V，喷涂电流110A，喷涂角度为70°，枪嘴与工件的距离80mm，喷涂速度0.5m/min。3.涂层制备：喷涂材料选用自制的(自熔性合金50％+WC50％)药芯丝材，丝材直径规格为Φ1.6mm。考虑到加工余量，最终涂层厚度为0.8mm。涂层的制备方式采用手工操作。4.涂层加工：喷涂后的活塞环槽采用磨削加工成形。5.检测结果：喷涂后的活塞经使用考核，其寿命比新产品提高3倍以上；喷涂所需成本是新活塞的1/60左右；在使用过程中没有发生起层掉块等影响行车安全的任何缺陷。

具体实施方式三：本实施方式为利用本发明的喷涂枪对化工设备上的部件进行喷涂的过程：1.条件：喷涂部件见图3所示，材质为球墨铸铁，是新产品，要求滑道表面喷涂耐磨材料，目的是提高使用寿命。2.喷涂过程：首先对滑道表面喷涂部位去油去污，随后喷砂粗化，将工件放置在工作台上，按前述实施方式中的过程联接好设备，调好喷涂所要求的各项工艺参数，一切就绪后便可开机喷涂：压缩空气的压力为0.8Mpa，压缩空气的气体流量调到喷涂电弧焰流最小的状态，喷涂电压32V，喷涂电流120A。喷涂角度为90°，枪嘴与工件的距离150mm，喷涂速度0.6m/min。3.涂层制备：喷涂材料选用自制的(自熔性合金50％+Al₂O₃50％)药芯丝材，丝材直径规格为Φ1.8mm。考虑到加工余量，最终涂层厚度为0.8mm。涂层的制备方式采用自动喷涂。4.涂层加工：喷涂后的涂层采用磨削加工成形。5.检测结果：加工后的涂层厚度为0.5mm，其产品使用寿命比新产品提高了2.5倍以上；喷涂所需成本是新产品的1/20左右；在使用过程中未发生起层掉块等影响使用性能的任何缺陷。

Claims (3)

1、一种窄间隙电弧喷涂枪，它包括枪体(1)、设置在枪体(1)内的喷涂丝(5)，在枪体(1)的前端设有枪嘴固定件(2)，其特征在于所述枪嘴固定件(2)内部固定有矩形气流罩(3)，所述矩形气流罩(3)的中心位置设有矩形的通孔(3-1)，所述喷涂丝(5)的端头设置在通孔(3-1)位置处；

在所述枪体(1)内设置压缩空气通道件(6)，所述压缩空气通道件(6)上设有一组相互平行的通孔(6-1)，所述压缩空气通道件(6)将枪体(1)内分成一次气室(1-1)和二次气室(1-2)，所述一次气室(1-1)的后方设有连接进气管路的压缩空气接头(7)。

2、根据权利要求1所述的窄间隙电弧喷涂枪，其特征在于所述矩形气流罩(3)的前方设有矩形陶瓷喷嘴(4)，所述矩形陶瓷喷嘴(4)的中心位置设有矩形的通孔(4-1)。

3、根据权利要求2所述的窄间隙电弧喷涂枪，其特征在于所述矩形陶瓷喷嘴(4)与枪嘴固定件(2)相卡接，所述矩形气流罩(3)通过螺钉(8)与枪嘴固定件(2)连接。

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