CN207709249U - 一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，包括：喷嘴本体，其前端为圆柱形，并且具有中心通孔；所述中心通孔的前端设置有第一内螺纹；嵌入式喷头，其外壁上设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹旋如到第一内螺纹中，使嵌入式喷头安装到中心通孔的前端；所述嵌入式喷头上设置有贯通的喷出孔，所述喷出孔的形状为十字形；所述喷嘴本体上还设置有保护气孔。本实用新型提供的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，前端为可拆卸结构，便于前端的更换，大大节约了成本。

Description

一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴

技术领域

本实用新型涉涂层制备技术领域，特别涉及一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴。

背景技术

由于钛具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能，被广泛应用于国民经济许多部门，但钛的价格较高，限制了其更广泛、低成本应用。据统计，2013年我国海绵钛产量为8万吨，在钛材的用量中利用钛合金耐腐蚀特性的用量达到60％以上，包括化工、海洋、舰船、盐业等方面。钛材的消耗巨大，如何降低钛材消耗一直是业内的难题。热喷涂制备Ti涂层是降低钛材消耗，低成本强化海洋及恶劣腐蚀条件下装备表面的有效途径。其主要优势是：(1)涂层薄，厚度一般小于0.5mm；(2)待防腐装备可先制造成形，后喷涂，避免钛-钢复合板在焊接过程易出现缺陷的问题；(3)可在铝基体上制备涂层，减轻设备重量；(4)可制备钛基复合涂层，通过添加其它元素进一步提高涂层性能。

但其缺点也比较突出，例如：(1)设备(低压等离子喷涂、冷喷涂)和粉末材料昂贵，喷涂成本高；(2)工件尺寸、形状受限；(3)不能在户外对大型装备实施现场喷涂；(4)大气环境中高温热源制备Ti涂层氧、氮含量高。

目前尚无成熟的可在大气环境中对复杂零部件、甚至在户外制备Ti涂层的技术或成功案例。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有超音速等离子喷涂装置喷涂成本高、通用性差的缺陷，通过设计具有可更换喷头的喷嘴，提高等离子喷涂用阳极喷嘴的通用性。

本实用新型提供的技术方案为：

一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，包括：

喷嘴本体，其前端为圆柱形，并且具有中心通孔；所述中心通孔的前端设置有第一内螺纹；

嵌入式喷头，其外壁上设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹旋如到第一内螺纹中，使嵌入式喷头安装到中心通孔的前端；所述嵌入式喷头上设置有贯通的喷出孔，所述喷出孔的形状为十字形；

所述喷嘴本体上还设置有保护气孔。

优选的是，所述中心通孔的内壁上设置有耐电弧的防护涂层。

优选的是，所述防护涂层采用电镀方式覆盖在中心通孔内壁上，并且所述防护涂层的厚度为50-100μm。

优选的是，所述中心通孔的前端还设置有第二内螺纹，所述第二内螺纹设置在第一内螺纹的外侧，所述第二内螺纹的旋向与第一内螺纹的旋向相反；

固定环设置在中心通孔的前端，所述固定换呈圆环状，其外圆周上设置有第二外螺纹，所述第二外螺纹旋入到所述第二内螺纹内，通过固定环将嵌入式喷头压紧。

优选的是，所述喷嘴本体的后部呈圆锥形。

优选的是，中心通孔的直径沿长度方向先缩小再增大。

优选的是，所述保护气孔，进口端设置在喷嘴本体圆周面上，出口端设置在所述喷嘴本体前端面上。

优选的是，所述喷嘴本体上还设置有送粉孔，其进口端设置在喷嘴本体圆周面上，出口端与中心通孔联通，并且所述送粉孔的轴线与中心通孔的轴线垂直。

优选的是，所述保护气孔内壁上设置有耐腐蚀涂层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，前端为可拆卸结构，便于前端的更换，大大节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型所述的大气超音速等离子喷涂装置总体结构示意图。

图2为本实用新型所述的喷嘴本体和嵌入式喷头安装位置示意图。

图3为本实用新型所述的喷嘴本体前段局部放大图。

图4为本实用新型所述的嵌入式喷头结构示意图。

图5为本实用新型所述的喷出孔截面形状示意图。

图6为本实用新型所述的固定环结构示意图。

图7为本实用新型所述的喷嘴本体主视图。

图8为本实用新型所述的喷嘴本体A-A向剖视图。

图9为本实用新型所述的喷嘴本体B-B向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，大气超音速等离子喷涂装置包括枪座1、枪体压帽2、枪体3、绝缘体4、气体旋流环5、送粉架6、喷嘴压帽7、阳极喷嘴8、导流结构9、阴极头10、后绝缘体11、进水口12、等离子气体进口13、出水口14、阴极体15、整垫片16、后绝缘压帽17、阴极体压帽18。

如图2，所述阳极喷嘴8为本实用新型提供的具有两段式保护气孔的大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴8，其包括喷嘴本体810和嵌入式喷头820以及固定环830。

如图3所示，喷嘴本体810的中心轴线处设置有中心通孔801,中心通孔801的前端内壁处依次设置有第二内螺纹812和第一内螺纹811，其中第二内螺纹812位于第一内螺纹811的外侧，即第二内螺纹812更靠近喷嘴本体810的端面。第一内螺纹811和第二内螺纹812连续紧密布置。第二内螺纹812的尺寸大于第一内螺纹811的尺寸，并且第一内螺纹811和第二内螺纹812的旋向相反，其中一个为左旋螺纹，另一个为右旋螺纹。

一并参阅图4、图5所示，所述嵌入式喷头820的外壁上设置有第一外螺纹822，将嵌入式喷头820从中心通孔801的前端装入，使嵌入式喷头820能够穿过第二内螺纹812，直接旋入到第一内螺纹811中，使嵌入式喷头820通过螺纹配合安装到中心通孔801的前端。所述嵌入式喷头820上设置有贯通的喷出孔821，所述喷出孔821与中心通孔801轴线重合。喷出孔821的可以制成多种形状，便于不同的情况下使用。作为一种优选的，所述喷出孔821的形状为十字形。

如图6所示，所述固定环830呈圆环形，其外圆周上设置有第二外螺纹831，第二外螺纹831能够旋入到第二内螺纹812中，通过固定环830能够将嵌入式喷头820压紧。由于第一内螺纹811和第二内螺纹812的旋向相反，当嵌入式喷头820受力是不会从第一内螺纹811内旋出，即通过固定环830起到了固定嵌入式喷头820的作用。所述固定环830的中部有一个贯通孔，使从嵌入式喷头820的喷出孔821喷出的物质能够穿过固定环830上的贯通孔。

如图7、图8、图9所示，所述喷嘴本体8呈回转体形状，其前端为圆柱形，并且在喷嘴本体8的中心轴线处设置有中心通孔801，所述喷嘴本体8上还设置有保护气孔802和送粉孔803。其中保护气孔802为在喷嘴本体8的进口端在圆周面上，出口段位于喷嘴本体8的前端面上。保护气孔802设置为两段式，包括第一段气孔和第二段气孔，所述第一段气孔的中心轴线与中心通孔的轴线之间呈锐角α，所述第二段气孔的中心轴线与中心通孔的轴线之间呈β角；保护气孔802的直径为d。并且所述保护气孔802的进口端中心与喷嘴本体前端面的距离L₁，所述保护气孔出口端中心与喷嘴本体轴线之间的距离L₂。

所述保护气孔802设置有两个，相对于喷嘴本体8的中心轴线对称布置。

所述送粉孔803进口端设置在喷嘴本体8圆周面上，并且送粉孔803的出口端与中心通孔联通，并且所述送粉孔803的轴线与中心通孔的轴线垂直。所述送粉孔803也设置有两个，并且相对于喷嘴本体8的中心轴线对称布置。相邻的保护气孔802和送粉孔803之间的在喷嘴本体8圆周面上的相位角为90度。

在另一实施例中，中心通孔801的直径沿长度方向先缩小再增大，即呈缩放喷管状。

根据保护气实际工况的需要，选择Ar、He、CO2、O2或N2等接入到保护气孔802。喷涂时，保护气由保护气孔802，从相对的两个方向送入到等离子射流，由于等离子射流的速度和刚性较强，保护气与射流有一定夹角，故保护气不会穿透射流，同时由于保护气射入射流后仍然在喷嘴内部，不会被反弹，故会沿射流方向在射流周围形成保护气气罩。

在另一实施例中，所述中心通孔801的内壁上设置有耐电弧的防护涂层。所述防护涂层采用电镀方式覆盖在中心通孔内壁上，并且所述防护涂层的厚度为50-100μm。通过设置防护涂层，使喷嘴能够耐电弧冲蚀和等离子体的高温高压冲蚀，提高使用寿命。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，包括：

喷嘴本体，其前端为圆柱形，并且具有中心通孔；所述中心通孔的前端设置有第一内螺纹；

嵌入式喷头，其外壁上设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹旋如到第一内螺纹中，使嵌入式喷头安装到中心通孔的前端；所述嵌入式喷头上设置有贯通的喷出孔，所述喷出孔的形状为十字形；

所述喷嘴本体上还设置有保护气孔。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述中心通孔的内壁上设置有耐电弧的防护涂层。

3.根据权利要求2所述的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述防护涂层采用电镀方式覆盖在中心通孔内壁上，并且所述防护涂层的厚度为50-100μm。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述中心通孔的前端还设置有第二内螺纹，所述第二内螺纹设置在第一内螺纹的外侧，所述第二内螺纹的旋向与第一内螺纹的旋向相反；

固定环设置在中心通孔的前端，所述固定环呈圆环状，其外圆周上设置有第二外螺纹，所述第二外螺纹旋入到所述第二内螺纹内，通过固定环将嵌入式喷头压紧。

5.根据权利要求4所述的可拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体的后部呈圆锥形。

6.根据权利要求5所述的拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，中心通孔的直径沿长度方向先缩小再增大。

7.根据权利要求1所述的拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述保护气孔，进口端设置在喷嘴本体圆周面上，出口端设置在所述喷嘴本体前端面上。

8.根据权利要求1所述的拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体上还设置有送粉孔，其进口端设置在喷嘴本体圆周面上，出口端与中心通孔联通，并且所述送粉孔的轴线与中心通孔的轴线垂直。

9.根据权利要求7所述的拆卸式大气超音速等离子喷涂阳极喷嘴，其特征在于，所述保护气孔内壁上设置有耐腐蚀涂层。