CN204234304U - 一种三电极轴向送粉等离子喷枪 - Google Patents
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Abstract
一种三电极轴向送粉等离子喷枪，包括阳极腔、阴极腔、阳极、阴极、集束器、喷嘴和送粉管，阳极为三个，阴极为三个，集束器、阳极设置在阳极腔内，阴极设置在阴极腔内，阳极末端通过集束器上的凹槽与集束器相连接，阳极顶端与阴极下部分电极相连接，阴极腔置于阳极腔和送粉管上，将阳极腔和送粉管挤压在一起。本实用新型的喷枪采用三电极结构轴向送粉，可得到一条更加稳定的由三条等离子焰汇集的等离子流，粉末喂给速度快、沉积效率高、涂层结构更加纯净，阴阳极所采用的尺寸使得阴阳极能形成较好的等离子体，从而提高喷枪的工作效率、生产的稳定性和工艺的经济性；阴阳极均有采用更能耐高温的钨或钼作为主要材质，使得电极更能耐高温，保证喷枪不仅能够长时间运行而且电极损耗极少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三电极轴向送粉等离子喷枪，主要应用于制备纳米级球形粉体和喷涂技术领域。
背景技术
传统的等离子喷枪是将粉末原料从径向送入等离子焰，由于市场上购买到的粉末都有一定的粒度分布，它们的粒子直径只是控制在一个范围内。这样，粒径大的粒子将会有一种穿过等离子焰的趋势，粒径小、质量轻的粒子则不能全部进入等离子焰而被蒸发掉。因此，径向送粉工艺的结果是接近一半的喷涂粉末没有机会附着在基材表面上，造成巨大的浪费。
而对于径向外送粉方式，粉末的注入角度和注入条件十分严格以确保粉末进入等离子中心温度最高的部位。如果注入调整不正确，则会导致涂层质量和沉积效率的降低。在径向外送粉方式中，粉末粒子的惯性会使得较大的粒子有穿过焰流的趋势，而较小的粒子又有被反弹出焰流或被蒸发掉的趋势 ，这将影响喷涂的一致性和可重复生产性。
实用新型内容
本实用新型针对常规径向送粉喷枪存在的缺陷，研究设计了一种三电极轴向送粉等离子喷枪，目的在于：提供一种粉末喂给速度快、沉积效率高、涂层结构更加纯净的轴向送粉等离子喷枪。
本实用新型的技术解决方案：
一种三电极轴向送粉等离子喷枪，包括阳极腔、阴极腔、阳极、阴极、集束器、喷嘴和送粉管，其特征在于：所述阳极为三个，阴极为三个，所述集束器、阳极设置在阳极腔内，阴极设置在阴极腔内，阳极末端通过集束器上的凹槽与集束器相连接，阳极顶端与阴极下部分电极相连接，阴极腔置于阳极腔和送粉管上，将阳极腔和送粉管挤压在一起。
所述喷嘴内设置有喷嘴流道。
所述喷嘴尺寸为3/16"-9/16"。
所述阳极末端内层材质为钨或钼，阳极的其它部位材质均为铜，阳极顶端内层材质为陶瓷，阳极顶端内层直径为9-14mm，长度为10-22mm。
所述阴极材质为钨或钼中的一种。
所述阴极下部分电极直径为3-8mm，长度为7-15mm。
本实用新型的有益效果：本实用新型的喷枪采用三电极结构轴向送粉，可得到一条更加稳定的由三条等离子焰汇集的等离子流，粉末喂给速度快、沉积效率高、涂层结构更加纯净，阴阳极所采用的尺寸使得阴阳极能形成较好的等离子体，从而提高喷枪的工作效率、生产的稳定性和工艺的经济性；阴阳极均有采用更能耐高温的钨或钼作为主要材质，使得电极更能耐高温，保证喷枪不仅能够长时间运行而且电极损耗极少。
附图说明
图1是本实用新型的主体结构示意图。
其中：1、阴极，2、阳极，3、集束器，4、喷嘴，5、送粉管，6、阳极腔，7、阴极腔，8、集束点，9、喷嘴流道，10、集束器流道，11、阴极顶部，12、喷束，13、阴极下部分电极，14、阳极末端、15、阳极顶端。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。
一种三电极轴向送粉等离子喷枪，包括阳极腔6、阴极腔7、阳极2、阴极1、集束器3、喷嘴4和5送粉管，其特征在于：所述阳极2为三个，阴极1为三个，所述集束器3、阳极2设置在阳极腔6内，阴极1设置在阴极腔7内，阳极2末端通过集束器3上的凹槽与集束器3相连接，阳极顶端15与阴极下部分电极13相连接，阴极腔7置于阳极腔6和送粉管5上，将阳极腔6和送粉管5挤压在一起，喷嘴4内设置有喷嘴流道9，喷嘴4尺寸为3/16"-9/16"，阳极末端14内层材质为钨或钼，阳极2的其它部位材质均为铜，阳极顶端15内层材质为陶瓷，阳极顶端15内层直径为9-14mm，长度为10-22mm，阴极1材质为钨或钼中的一种，阴极下部分电极13直径为3-8mm，长度为7-15mm。
具体操作过程：
喷枪使用时，首先开启喷枪的冷却系统，调节工作压力，使其冷却进水压力达到1.1MPa左右，以保证在枪工作时能足够冷却枪体，当枪体冷却水工作正常时，按照设定好的系统程序先开启工作气体，工作气体经管道送至喷枪的阴极1螺旋通道并产生旋转工作气体，然后按工艺要求设定好喷枪的工作电流，开启三电极的电源并启动，这时工作气体在阴极1产生等离子体，三条旋转的等离子流在阳极2内被收缩后经集束器3汇集形成一条非常稳定的等离子流，并经喷嘴4喷出。在点火正常启动并稳定工作后，可开启自动加料系统，将喷涂粉末送至喷枪的送粉管5内，当粉末抵达集束器3等离子焰流集束点8时，全部进入等离子焰流中，并在焰流中被充分融化并附着在基材上，形成均匀、致密和纯净的涂层。
综上，本实用新型达到预期目的。
Claims (6)
1.一种三电极轴向送粉等离子喷枪，包括阳极腔、阴极腔、阳极、阴极、集束器、喷嘴和送粉管，其特征在于：所述阳极为三个，阴极为三个，所述集束器、阳极设置在阳极腔内，阴极设置在阴极腔内，阳极末端通过集束器上的凹槽与集束器相连接，阳极顶端与阴极下部分电极相连接，阴极腔置于阳极腔和送粉管上，将阳极腔和送粉管挤压在一起。
2.如权利要求1所述一种三电极轴向送粉等离子喷枪，其特征在于：所述喷嘴内设置有喷嘴流道。
3.如权利要求1所述一种三电极轴向送粉等离子喷枪，其特征在于：所述喷嘴尺寸为3/16"-9/16"。
4.如权利要求1所述一种三电极轴向送粉等离子喷枪，其特征在于：所述阳极末端内层材质为钨或钼，阳极的其它部位材质均为铜，阳极顶端内层材质为陶瓷，阳极顶端内层直径为9-14mm，长度为10-22mm。
5.如权利要求1所述一种三电极轴向送粉等离子喷枪，其特征在于：所述阴极材质为钨或钼中的一种。
6.如权利要求1所述一种三电极轴向送粉等离子喷枪，其特征在于：所述阴极下部分电极直径为3-8mm，长度为7-15mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN106283033A (zh) * | 2015-05-29 | 2017-01-04 | 山东科技大学 | 一种三阴级转移弧等离子束精细熔覆的方法 |
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2014
- 2014-11-21 CN CN201420703712.5U patent/CN204234304U/zh active Active
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