CN202070436U - 一种超音速火焰喷枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及表面工程热喷涂技术领域,尤其是一种超音速火焰喷枪。包括:粉末注入器、火花塞、蜂窝陶瓷板、燃烧室、喷嘴、外壳、气体混合器、后盖,在后盖设有燃料进气口和粉末注入口,在燃烧室和喷嘴结合部设有空气进气口。本实用新型超音速火焰喷枪实现固体粒子喷涂,以获得高质量的金属、金属陶瓷功能涂层。运行成本仅为煤油超音速火焰喷枪的1/3。
Description
技术领域
本实用新型涉及表面工程热喷涂技术领域,尤其是一种超音速火焰喷枪。
背景技术
利用可燃气体或液体燃料在氧气助燃剂的参于下燃烧,获取高温的超音速焰流,以熔融喷涂粉末,在制备高熔点金属或金属陶瓷优质涂层方面取得突破性发展。
但是,现有的超音速火焰喷枪,大多基于高温高速的设计理念,追求高温软化喷涂粉末以达到功能性涂层的涂覆。为了提高焰流的热能,需要大量的燃气、煤油和氧气能源和复杂的控制系统。因此,设备投资和运行成本都比较高。由于高温(>2600℃),粉末在焰流中被熔融、氧化、成份分解而无法获得理想的优质涂层。涂层冷却收缩形起层间拉应力增加而发生开裂和脱壳。也由于高温以及选材等原因,枪体燃烧部分的构件如燃烧室、喷嘴等使用寿命是以小时计算,耗损大。
发明内容
针对目前超音速火焰喷涂枪存在的不足之处,本实用新型提出一种超音速火焰喷枪,包括:粉末注入器、火花塞、蜂窝陶瓷板、燃烧室、喷嘴、外壳、气体混合器、后盖 ,在后盖设有燃料进气口和粉末注入口,在燃烧室和喷嘴结合部设有空气进气口。
本实用新型 采用压缩空气和燃料气体为燃烧能源,应用新型的燃烧系统,实现固体粒子喷涂,以获得高质量的金属、金属陶瓷功能涂层。有益效果是:
1.建立低温(≈1900℃)高速(粉末粒子流速达到800≈1000m/s)固体粒子喷涂理念。采用压缩空气为助燃剂和丙烷、丙烯、天然气等燃料气为焰流的燃烧能源,以降低焰流温度。采用大容积的燃烧室和小口径的喷嘴实现爆燃大比例压缩效应,使焰流和粉流增速。由此,获得孔隙率、氧化物含量均小於1%的致密涂层,也没有出现涂层和粉末成分分介现象。由于实现低温(低於粉末的熔融温度)高速高动能的固体粒子喷涂,粉末粒子没有熔融,因此也不存在涂层冷却凝固阶段,层间不产生拉应力,相反由于固体粒子在高动能的驱使下撞击工件,在涂层间造成大的压应力,由此涂层的硬度和结合强度得到进一步提高,更适宜于厚涂层喷涂。
⒉ 该喷枪采用空气冷却。不需水冷却系统,简化了喷枪结构,节约了水资源。
⒊ 压缩空气系统的综合利用,压缩空气由高温的燃烧室和喷嘴结合部输入,压缩空气向前冷却喷嘴;压缩空气向后冷却燃烧室外壳,受热的压缩空气一部分和燃料气混含送入燃烧室燃烧,提高了燃烧功率,取得节能降耗的效果。
4.用材优化,提高易损件使用寿命,在燃烧系统零件以钢代铜,采用耐热钢代替紫铜,以喷嘴为例,喷涂WC粉末,由几小时延长到二个月以上。
5. 采用蜂窝陶瓷板和电火花全功率点火引燃,简化操作,保持持续燃烧功能,稳定喷枪工作。
附图说明
图1 是本实用新型的超音速火焰喷枪的剖视图。
其中:1-粉末注入器;2-火花塞;3-蜂窝陶瓷板;4-燃烧室;5-喷嘴;6-外壳;7-气体混合器;8-后盖。
具体实施方式
如图1所示,是空气燃料超音速火焰喷涂系统的喷枪。包括:粉末注入器1、火花塞2、蜂窝陶瓷板3、燃烧室4、喷嘴5、外壳6、气体混合器7和后盖8,在后盖设有燃料进气口和粉末注入口,在燃烧室和喷嘴结合部设有空气进气口。采用压缩空气为助燃剂和丙烷、丙烯、天然气等燃料气为焰流的燃烧能源,以降低焰流温度。采用大容积的燃烧室和小口径的喷嘴实现爆燃大比例压缩效应,使焰流和粉流增速。该喷枪采用空气冷却。不需水冷却系统,压缩空气由高温的燃烧室和喷嘴结合部输入,压缩空气向前冷却喷嘴;压缩空气向后冷却燃烧室外壳,受热的压缩空气一部分和燃料气混含送入燃烧室燃烧,提高了燃烧功率,余热利用节能增效,简化了喷枪结构。本实用新型超音速火焰喷枪实现固体粒子喷涂,以获得高质量的金属、金属陶瓷功能涂层。运行成本仅为煤油超音速火焰喷枪的1/3。
Claims (1)
1.一种超音速火焰喷枪,其特征在于,包括:粉末注入器、火花塞、蜂窝陶瓷板、燃烧室、喷嘴、外壳、气体混合器和后盖 ,在后盖设有燃料进气口和粉末注入口,在燃烧室和喷嘴结合部设有空气进气口。
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GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
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