CN201933145U - 一种能够避免喷管堵塞的喷涂装置 - Google Patents
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Abstract
一种超音速火焰喷涂装置，其特征是在燃烧室与拉伐尔喷管之间设置能通入冷却不活性气体的具有特定容积的控温室以及采用了无氧铜材质的前端喷管，实现了对气流温度的降低和对管壁的散热，从而保证使粉末粒子保持在只软化而不熔化的状态以有效避免了熔化粒子在喷枪枪管堵塞等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及热喷涂领域，特别是一种能够避免喷管堵塞的超音速火焰喷涂装置。
背景技术
超音速火焰喷涂(HVOF)是在在普通火焰喷涂的基础上发展起来的一种新型热喷涂技术。它是利用碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室或特殊的喷嘴中燃烧，产生高温高压燃气焰流，将粉末送进火焰中，并产生熔化或半熔化的粒子，从而高速撞击在基材表面上沉积形成涂层。由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到基材表面，因此它能获得比普通火焰喷涂或等离子喷涂结合强度更高的致密涂层。
超音速火焰喷涂的两个主要特点是：高速，从而使喷涂颗粒具有很高的动能以及很短的氧化暴露时间；相对较低的温度。然而，尽管超音速火焰喷涂具有高速和相对低温这两个显著特点，人们还是希望它能够在此基础上能够进一步获得更低的温度。这是由于，更低的温度有利于使喷涂的粒子(如WC等碳化物)在撞击到基材表面前保持在只软化而不熔化的状态，这样一方面有效避免了熔化粒子在喷枪枪管堵塞的问题，另一方面也抑制了碳化物的熔融分解从而避免了其带来的涂层质量的各种问题。
发明内容
本实用新型旨在提供一种避免喷管堵塞的超音速火焰喷涂装置。为了达到上述目的，本实用新型主要从保持粒子速度的前提下降低粒子温度入手。本实用新型所采用的技术方案如下：一种能够避免喷管堵塞超音速火焰喷涂装置，主要由燃烧室、控温室、拉伐尔喷管和前端喷管组成；其中控温室位于燃烧室与拉伐尔喷管之间；拉伐尔喷管前端连接前端喷管用以将粉末粒子喷射出去；燃烧室设有燃料管嘴、氧气管嘴以及火化塞，用以通入燃料和氧气并将其点燃从而产生高温高压燃气焰流；控温室设有不活性冷却气体喷嘴，用以喷入低温不活性气体以降低气流温度；拉伐尔喷管与前端喷管的连接部设有送粉嘴，用以喷入原料粉末粒子。
作为优选，控温室的容积与燃烧室的容积的比为0.8-1.2∶1；沿气流喷射方向，控温室的长度与燃烧室的长度的比为0.5-1.5∶1。控温室适合的长度及容积，既保证了足够的降温效果，又避免了燃烧室高压气流的压力损失造成的粒子速度下降。
作为优选，所述前端喷管采用导热性能优异的无氧铜材料制造，从而更好地对管壁散热，减少喷管堵塞的问题。
本实用新型的有益效果是：通过在燃烧室与拉伐尔喷管之间设置能通入冷却不活性气体的控温室，实现了对气流温度的降低，从而既能使粉末粒子保持在只软化而不熔化的状态从而有效避免了熔化粒子在喷枪枪管堵塞等问题，又能抑制粉末粒子如碳化物等的熔融分解从而避免了其带来的涂层质量等各种问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
1.燃烧室；2.控温室：3.拉伐尔喷管：4.前端喷管；5.燃料管嘴；6.氧气管嘴；7.火化塞；8.不活性冷却气体喷嘴；9.送粉嘴。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型超音速火焰喷涂装置，主要由燃烧室1、控温室2、拉伐尔喷管3和前端喷管4组成，此外还有一些超音速火焰喷涂装置的常规配制，例如装置管壁的水冷系统(图中未示出)；其中控温室2位于燃烧室1与拉伐尔喷管3之间；拉伐尔喷管3前端连接前端喷管4用以将粉末粒子喷射出去；燃烧室1设有燃料管嘴5、氧气管嘴6以及火化塞7，用以通入燃料和氧气并将其点燃从而产生高温高压燃气焰流；控温室2设有不活性冷却气体喷嘴8，用以喷入低温不活性气体以降低气流温度；拉伐尔喷管3与前端喷管4的连接部设有送粉嘴9，用以喷入原料粉末粒子；控温室2的容积与燃烧室1的容积的比为0.8-1.2∶1；沿气流喷射方向，控温室2的长度与燃烧室1的长度的比为0.5-1.5∶1；所述前端喷管4采用无氧铜材料制造。
Claims (1)
1.一种超音速火焰喷涂装置，主要由燃烧室、控温室、拉伐尔喷管和前端喷管组成；其中控温室位于燃烧室与拉伐尔喷管之间；拉伐尔喷管前端连接前端喷管用以将粉末粒子喷射出去；燃烧室设有燃料管嘴、氧气管嘴以及火化塞，用以通入燃料和氧气并将其点燃从而产生高温高压燃气焰流；控温室设有不活性冷却气体喷嘴，用以喷入低温不活性气体以降低气流温度；拉伐尔喷管与前端喷管的连接部设有送粉嘴，用以喷入原料粉末粒子；控温室的容积与燃烧室的容积的比为0.8-1.2∶1；沿气流喷射方向，控温室的长度与燃烧室的长度的比为0.5-1.5∶1；所述前端喷管采用无氧铜材料制造。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112424388A (zh) * | 2018-08-10 | 2021-02-26 | 普莱克斯S.T.技术有限公司 | 用于产生不透流体的完全致密的涂层的一步方法 |
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