JP2614077B2 - 爆発溶射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は爆発溶射装置に係り、特に燃料ガスの爆発に
よるエネルギーを利用して品物表面に溶射被膜を形成す
る爆発溶射装置に関する。

〔従来の技術〕

材料の耐食性、耐摩耗性及び耐熱性等を向上させるた
め、その表面にこれらの物理的性質が優れているセラミ
ックスやサーメット等を被覆する方法が採用されてい
る。この被覆方法には例えばガス溶射法、プラズマ溶射
法、爆発溶射法等がある。これらのうち、爆発溶射法
は、アセチレン、プロパン等の燃料ガスと酸素ガスとの
混合気体を溶射ガン中で爆発燃焼させ、この時に発生す
る高温で衝撃波を伴ったガスフレーム中に、セラミック
スやサーメット等の材料を混入させ、品物表面に溶射波
膜を形成させる溶射法である。

このように爆発溶射法は衝撃波を利用している点にお
いてその特徴があり、溶射材料の飛行速度は音速の約２
倍と他の溶射法では得られない速さに達している。従っ
て溶射材料の品物との密着力が非常に高く、しかも気孔
率の低い分子間結合力の優れた溶射被膜を形成すること
ができる利点を有している。

このような爆発溶射を行う従来装置において、燃料ガ
スを爆発燃焼させるための点火プラグの発火点の位置に
は何ら考慮されておらず、ガス流量、発火タイミング等
に関してはほとんど考慮されていなかった。（例えば特
公昭60−56545号公報及び特公昭60−56546号公報参
照。） 〔発明が解決しようとする課題〕 第３図は従来技術の爆発溶射装置を示した図である。
この爆発溶射装置は点火プラグ９を有する爆発室１と、
爆発室１から突出したノズル３、爆発室１に燃料ガスを
供給する燃料ガス供給系６、ノズル３の入口部に粉体を
供給する粉体供給系７等を備えている。

上記第３図の従来技術においては、点火プラグ９の発
火点が、爆発室１の片側に片寄っており、長時間使用し
た場合にはガスの偏流によって、ノズル３の発火点寄り
の位置に粉体が堆積したり、粉体によるノズル３本体の
摩耗が発生し、溶射皮膜の特性を著しく劣化させる原因
となっている。

本発明の目的は、上記問題点を解決するために爆発燃
焼時のガスをノズル入口に均等に運べる様に点火プラグ
の発火位置を設定した爆発溶射装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、点火プラグを有する爆発室と、該爆発
室から突出したノズルと、前記爆発室からのノズルの入
口部に溶射材料を供給する粉体供給系と、前記爆発室に
燃料ガスを供給する燃料ガス供給系と、前記点火プラグ
の火花発火装置とを備えた爆発溶射装置において、前記
点火プラグを複数有し、該点火プラグの発火位置を前記
ノズルの溶射軸心延長線に対して対称に設け、該点火プ
ラグを前記火花発火装置により同時発火させることを特
徴とする爆発溶射装置により達成される。

〔作用〕

上記のように、複数のプラグを有しそれらプラグの発
火位置をノズルの溶射軸心延長線に対して対称に設けた
爆発溶射装置によれば爆発室に燃料ガス供給系を通して
送り込まれた燃料ガスは火花発火装置による複数個の点
火プラグの同時発火により発火し、その爆発燃焼は、ノ
ズルの溶射軸心延長線に対して対称の複数の位置から始
まり、ノズルの溶射軸心および周囲に対称に広がり、爆
発燃焼による高温ガスはノズル入口にほぼ均一に流れ込
み、粉体供給系から送られた粉体はマクロ的に見ると、
ノズル出口方向のみの力を受けて爆発燃焼による高温ガ
スに乗って加熱されながらノズルを通って飛行し、ノズ
ル前方に置かれた被溶射物の表面に溶射皮膜を形成す
る。

〔実施例〕

実施例について第１図、第２図を参照して説明する。

第１図に示す一実施例の爆発溶射装置は、爆発燃焼さ
せる爆発室１と、この爆発室１にノズル３の中心線８に
関して対称の位置に発火点を持つ２個の点火プラグ９、
９と、点火プラグ９、９に大花を発生させる点火装置10
と、前記爆発室１内に燃料ガスを供給する燃料ガス供給
系６と、ノズル入口部２に溶射材料の粉体12を供給する
粉体供給系７と、さらにこれらの装置を制御する制御系
11とから構成されている。

前記制御系11は溶射材料の粉体12と燃料ガスが供給さ
れた後点火装置７に信号を送り、点火プラグ９で着火す
る。

着火して爆発燃焼した高温ガス13は溶射材料の粉体12
と共にノズル３内を飛行し、その際、溶射材料の粉体12
を加熱し、ノズル３出口に置かれた被溶射物５の表面に
溶射皮膜を形成する。

次に上記の構成からなる一実施例の動作について説明
する。

順次爆発室１に燃料ガス供給系６から燃料ガスがプラ
グ９、９近傍に送られて、そのタイミングと合わせ粉体
供給系７から溶射材料の粉体12が送られてくる。送給を
完了した後、制御装置11から信号が火花発火装置10に送
られ点火プラグ９、９の同時発火により燃料ガスを爆発
させる。

その爆発燃焼はノズル中心線８に対して対称の２点か
ら始まり、ノズル３の中心方向および範囲に広がり、爆
発した高温ガス13は、ノズル３に向って均一に流れ込も
うとし、粉体供給系７から供給された溶射材料の粉体12
は、マクロ的に見て、ノズル３の出口方向のみの力を受
けて爆発燃焼による高温ガス13に乗って加熱されながら
ノズル３を通って飛行し、ノズル３の出口前方に置かれ
た被溶射物５の表面に溶射皮膜を形成する。したがって
実施例１におけると同様に、溶射材料の粉体12がノズル
３の内壁に付着したり、ノズル３を削ることも少なくな
る。

さらに、本実施例の爆発溶射装置は点火プラグを２個
有しているので、点火プラグの片方が汚れ等によって点
火しなくなった場合でも、他方で点火することができ短
時間の使用には耐え得るため、溶射を中断する必要も無
くなるという利点もある。

実際、本実施例の爆発溶射装置によれば、長時間の連
続運転が可能となり、実績から、これまでノズル内面研
摩を運転時間が24時間毎に行っていたものを200時間以
上に延ばすことができる様になった。また、溶射皮膜の
均質化と溶射材料の粉末がノズル摩耗面に堆積した後溶
射されることによる欠陥も防止できるようになった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、爆発溶射装置において、爆発室に複
数の点火プラグをノズルの溶射軸心延長線に対して対称
に配置して同時発火させることにより、爆発燃焼した高
温ガスはノズルの溶射軸心方向に流れ込もうとし、溶射
材料の粉体はノズルの溶射軸心方向のみの速度を得て飛
行し、ノズル内壁に付着したり、ノズル内壁を削ること
も少くなり、爆発溶射装置を長時間の溶射作業に使用す
ることができ、またノズルの摩耗面に堆積した溶射材料
の粉体を溶射することにより生じる溶射皮膜の欠陥を防
止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
II−II断面図、第３図は従来の爆発溶射装置を示す図で
ある。 １……爆発室、３……ノズル、５……被溶射物、６……
燃料ガス供給系、７……粉体供給系、８……溶射軸心、
９……点火プラグ、10……火花発火装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火プラグを有する爆発室と、該爆発室か
   ら突出したノズルと、前記爆発室からのノズルの入口部
   に溶射材料を供給する粉末供給系と、前記爆発室に燃料
   ガスを供給する燃料ガス供給系と、前記点火プラグの火
   花発生装置とを備えた爆発溶射装置において、前記点火
   プラグを複数有し、該点火プラグの発火位置を前記ノズ
   ルの溶射軸心延長線に対して対称に設け、該点火プラグ
   を前記火花発火装置により同時発火させることを特徴と
   する爆発溶射装置。