JPH02268854A - Thermal spraying device - Google Patents
Thermal spraying deviceInfo
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- JPH02268854A JPH02268854A JP1091656A JP9165689A JPH02268854A JP H02268854 A JPH02268854 A JP H02268854A JP 1091656 A JP1091656 A JP 1091656A JP 9165689 A JP9165689 A JP 9165689A JP H02268854 A JPH02268854 A JP H02268854A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ〉産業上の利用分野
この発明は、アトマイジング用の圧縮空気の供給形態に
改良を加えた溶射装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Industrial Application Field The present invention relates to a thermal spraying apparatus with an improved supply form of compressed air for atomizing.
(ロ)従来の技術
溶射装置においては、アーク溶射装置もガス式溶射装置
も、金属溶滴を微細化し、母材表面に吹付けるためにア
トマイジング(a↑omizinq)用の圧縮空気を溶
滴発生位置の近傍に向かって吹出し供給する。このアト
マイジング用圧縮空気の供給形態の従来技術として、ア
ーク溶射装置では、外包型と量適型の二方式が広く知ら
れている。(b) In conventional thermal spraying equipment, both arc thermal spraying equipment and gas-type thermal spraying equipment use compressed air for atomizing (a↑omizinq) to miniaturize metal droplets and spray them onto the surface of the base material. Blows out toward the vicinity of the generation position. As conventional techniques for supplying compressed air for atomizing, two systems are widely known in arc thermal spraying apparatuses: an outer envelope type and a volumetric type.
外包型は、圧縮空気を環状のノズルから噴き出し、円錐
形の気流圏内部でアーク放電を行うものて必り、この方
式の溶射装置は例えば特開昭61−167472号公報
で公知である。又、前記ノズルの中心後方に別のノズル
を設け、このノズルからアーク中心に向かって補助ジェ
ットエアーを噴出するものもある(特公昭56−101
03号公報)。The envelope type sprays compressed air from an annular nozzle to generate an arc discharge inside a conical air sphere, and a thermal spraying apparatus of this type is known, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 167472/1983. In addition, there is another nozzle that is provided with another nozzle behind the center of the nozzle and blows out auxiliary jet air from this nozzle toward the center of the arc (Japanese Patent Publication No. 56-101).
Publication No. 03).
貫通型は、アーク域の中心後方に主ジエツトエアを噴き
出す主ノズルを備えており、主ノズルから噴出される直
線状の主ジエツトエアを金属溶滴に直接作用させてアト
マイジングを行う。この種装置は例えば特開昭61−’
181560号公報に記載されている。又、特公昭60
−18463号公報には、主ノズルとは別にアーク域の
外側に一対の補助ノズルを設け、両ノズルから旧材の先
端交点に向かって補助エアを噴き出し、この補助エアと
金属溶滴に直接作用する主ジエツトエアとの協働作用に
より、アトマイジングを行うものが記載されている。The penetrating type is equipped with a main nozzle that ejects main jet air behind the center of the arc area, and performs atomizing by causing the linear main jet air ejected from the main nozzle to directly act on metal droplets. This type of device is, for example, JP-A-61-'
It is described in No. 181560. Also, special public service in 1986
Publication -18463 discloses that a pair of auxiliary nozzles is provided outside the arc area in addition to the main nozzle, and auxiliary air is jetted from both nozzles toward the intersection of the tips of the old material, and this auxiliary air acts directly on the metal droplets. Atomizing is described in which the atomizing is carried out in cooperation with the main jet air.
ガス式溶射装置は、線材若しくは粉末の旧材をガス燃焼
により熱溶融して、生じた溶滴をジェットエアー(場合
によっては、ガスジェット流)が包むようにしてアトマ
イジングして溶射する。A gas-type thermal spraying apparatus thermally melts old wire rod or powder material by gas combustion, and atomizes and sprays the resulting droplets so that they are surrounded by jet air (in some cases, a gas jet stream).
(ハ)発明が解決しようとする問題点
上記のような従来の溶射装置では、外包型及び貫通型の
いずれのアーク溶射方式やガス式溶躬方式にしても、第
3図に示すように、溶射パターンP2がほぼ円形となっ
て、小さな溶射面積しか得られない不利があった。(c) Problems to be Solved by the Invention In the conventional thermal spraying apparatus as described above, regardless of whether the external arc spraying method or the penetrating type arc spraying method or the gas-type melting method is used, as shown in FIG. There was a disadvantage that the thermal spray pattern P2 was approximately circular, and only a small thermal spray area was obtained.
ノズルから噴出される空気量を増加すると、ある程度溶
射面積を拡大することができる。しかし、この場合、ア
ーク溶射では旧材のアーク部が大量のジェットエアーで
過冷却されてピンチ現象を生じやすく、アーク溶射を安
定的に行うことが困難になる。また、アーク・ガス両溶
射方式とも母材表面で勢いの強い反転空気流が形成され
るため、母材に付着せず跳ね返ってしまう溶滴量が増え
、溶滴の付着ロス量が急増する。By increasing the amount of air ejected from the nozzle, the sprayed area can be expanded to some extent. However, in this case, in arc spraying, the arc portion of the old material is supercooled by a large amount of jet air, which tends to cause a pinch phenomenon, making it difficult to stably perform arc spraying. In addition, in both arc and gas spraying methods, a strong reverse air flow is formed on the surface of the base material, which increases the amount of droplets that bounce back without adhering to the base material, and the amount of droplet adhesion loss increases rapidly.
通常、溶射装置と母材との間隔は、20cm前後が適切
であるとされているが、この間隔を大きくすることによ
っても溶射面積をおる程度拡大することができる。しか
し、この場合は、微細化された溶滴の母材表面への付着
力が減少し、溶射被膜の耐剥離強度が低下する。Usually, it is said that the appropriate distance between the thermal spraying device and the base material is about 20 cm, but by increasing this distance, the thermal spraying area can be expanded to a certain extent. However, in this case, the adhesion force of the fine droplets to the surface of the base material decreases, and the peel resistance of the sprayed coating decreases.
従来装置の第2の問題点として、噴霧された微小溶滴の
分布が不均一になることが挙げられる。A second problem with the conventional apparatus is that the distribution of the sprayed fine droplets is non-uniform.
第3図に示すように、円形の溶射パターンP2の膜厚t
が、中央部では必要以上に厚く、周縁側では必要厚みが
得られない程度にまで薄くなるのである。そのため、溶
射被膜の面方向の膜厚にむらを生じやすく、均質の被膜
を形成できないこと、及びその保護性能のばらつきが大
で信頼性に欠けること等の不利があった。ざらに、噴射
溶滴が中央に集中するため、中央部に熱が蓄積されやす
く、周辺部との熱膨脹差によって溶射被膜が剥離するこ
ともあった。As shown in FIG. 3, the film thickness t of the circular thermal spray pattern P2
However, the central part is thicker than necessary, and the peripheral edge is so thin that the required thickness cannot be obtained. Therefore, there were disadvantages such as unevenness in the thickness of the thermally sprayed coating in the in-plane direction, making it impossible to form a homogeneous coating, and large variations in protection performance resulting in lack of reliability. Furthermore, since the sprayed droplets are concentrated in the center, heat tends to accumulate in the center, and the thermal spray coating may peel off due to the difference in thermal expansion between the center and the surrounding areas.
水環の冒頭で述べた溶射パターン面積が小さいことは、
作業能率にも大きく影響する。もちろん、一定面積に所
定厚みの溶射被膜を形成するのに長時間を必要とするこ
とは当然であるが、それだけには止まらない。通常、母
材は溶射前にプラスト処理され、表面が活性化される。The small spray pattern area mentioned at the beginning of the water ring means that
It also greatly affects work efficiency. Of course, it is natural that it takes a long time to form a sprayed coating of a predetermined thickness on a fixed area, but this is not enough. Typically, the base material is subjected to a blast treatment to activate the surface before thermal spraying.
活性化された表面は酸化しやすい状態になっており、母
材の材質にもよるが、ブラスト処理後2〜4時間以内に
溶射作業を終了する必要がある。従って、母材面積が一
定値以上になると、前記時間内に成膜を行うことができ
ず、例えば溶射作業を中断して液剤による活性化処理を
行うなとの、余分な補助作業が・必要となる。The activated surface is in a state where it is easily oxidized, and it is necessary to complete the thermal spraying operation within 2 to 4 hours after blasting, depending on the material of the base material. Therefore, when the area of the base material exceeds a certain value, it is not possible to form a film within the above-mentioned time, and extra auxiliary work is required, such as stopping the thermal spraying work and performing activation treatment with a liquid agent. becomes.
この発明は、上記に鑑み提案されたものであって、アト
マイジング用の圧縮空気の供給形態を改良することによ
り、溶射面積を数倍に拡大し、しかもその膜厚分布を均
一化できるようにした高能率の溶射装置を得ることを目
的とする。This invention was proposed in view of the above, and by improving the supply form of compressed air for atomizing, it is possible to expand the thermal spray area several times and make the film thickness distribution uniform. The purpose is to obtain a highly efficient thermal spraying device.
(ニ)問題点を解決するための手段
この発明では、圧縮空気の供給形態として、対のノズル
口29.29からジェットエアー31.31を噴出し、
両ジェットエアー31.31でV字状のエアーチャンバ
を区画する基本形態を採る。(d) Means for solving the problem In this invention, as a supply form of compressed air, jet air 31.31 is ejected from a pair of nozzle ports 29.29,
A basic form is adopted in which both jet air 31 and 31 partition a V-shaped air chamber.
そのうえで、たすき掛けされた平ベルトが交差するのと
同様に、両ジェットエアー31.31を逆向きに傾斜し
て交差させることにした。Then, it was decided that both jet airs 31 and 31 would be inclined in opposite directions and intersect in the same way as crossed flat belts intersect.
具体的には、溶材Wの溶滴発生位置(アーク交点)Oを
間に挟んで、それぞれが平面状のジェットエアー31.
31を形成する一対のノズル口29.29を配置し、両
ジェットエアー31.31の厚み中心線A1が溶材Wの
溶滴発生位置(アーク交点)Oより前方位置の溶射中心
軸Qに向かって傾斜し、且つ、両ジェットエアー31.
31の幅方向中心線△2、A2が溶射中心軸Qに対して
互いに逆向きに傾斜して、両ジェットエアー31.31
がその一部を収束しつつ交差するよう両ノズルロ29.
29を指向させることとしたもので、アーク溶射装置及
びガス溶射装置のいずれにも適用可能である。Specifically, each plane jet air 31 .
A pair of nozzle ports 29.29 forming a 31 are arranged so that the thickness center line A1 of both jet air 31.31 is directed toward the thermal spraying center axis Q at a position forward from the droplet generation position (arc intersection) O of the weld metal W. Inclined and both jet air 31.
The width direction center lines Δ2 and A2 of 31 are inclined in opposite directions with respect to the thermal spraying central axis Q, and both jet air 31.31
Both nozzle holes 29.
29, and can be applied to both arc thermal spraying equipment and gas thermal spraying equipment.
(ホ)作用
両ジェットエアー31.31の厚み中心線A1を溶鋼中
心軸Qに向かって傾斜し、両ジェットエアー3L31の
一部が収束することにより、V字状のエアーチャンバが
区画される。このエアーチャンバ内で溶材Wをアーク放
電若しくはガス燃焼により溶滴化する。(e) Operation The thickness center line A1 of both jet airs 31, 31 is inclined toward the molten steel central axis Q, and a portion of both jet airs 3L31 converge, thereby defining a V-shaped air chamber. In this air chamber, the melt W is turned into droplets by arc discharge or gas combustion.
溶滴はジェットエアー31.31から派生する弱い気流
によってジェットエアー31.31内に送込まれ、そこ
で微細化され同時に冷却される。The droplets are driven into the jet air 31.31 by a weak air stream derived from the jet air 31.31, where they are atomized and cooled at the same time.
このとき、各ジェットエアー3L 31は逆向きに傾斜
し、その一部を収束しつつ交差している。At this time, each jet air 3L 31 is inclined in the opposite direction, and intersects while converging a part thereof.
そのため、溶滴は前記収束部Rより前方の集合気流32
と、両ジェットエアー3L 31の収束せず交差する交
差気流36からなる気流中で微細化され分散する。その
結果、母材表面においては、第3図に示すような長円な
いしは楕円状の溶射パターンP1を呈し、そのパターン
面積を従来溶射パターンP2の2.5ないし3倍強にま
で拡大できることとなった。Therefore, the droplets are scattered in the collective airflow 32 in front of the convergence part R.
Then, the jet air 3L and the jet air 3L are atomized and dispersed in the airflow consisting of the intersecting airflow 36 that does not converge but intersects. As a result, the surface of the base material exhibits an oval or elliptical thermal spray pattern P1 as shown in Figure 3, and the pattern area can be expanded to over 2.5 to 3 times that of the conventional thermal spray pattern P2. Ta.
(へ)実施例
第1図乃至第8図はこの発明をアーク溶9A装置に適用
した第1実施例を示す。第4図に於いて、アーク溶射装
置は丸線状の溶材Wを用いてアーク溶射を行うものであ
って、角箱状のケース1内を溶材Wが上下平行姿勢で通
過するよう旧材経路を設定し、ケース1の内部中央に溶
材送り機構2を設け、ケース1の前端外面に7トマイジ
ング用の圧縮空気を噴き出すノズル3を配置している。(f) Embodiment FIGS. 1 to 8 show a first embodiment in which the present invention is applied to an arc melting 9A apparatus. In Fig. 4, the arc spraying apparatus performs arc spraying using a round wire-shaped welding material W, and the old material path is set so that the welding material W passes through the rectangular box-shaped case 1 in a vertically parallel attitude. A welding material feeding mechanism 2 is provided in the center of the interior of the case 1, and a nozzle 3 for spouting compressed air for totomizing is arranged on the outer surface of the front end of the case 1.
第5図において、ケース1は、−側面が開口する金属製
のケース本体4と、ケース本体4の前後端に固定される
絶縁ブロック5.6と、前記開口をヒンジ7を介して揺
動開閉するM8と、前側の絶縁ブロック5の前面を覆う
ノズル3用のブラケット9などで構成されている。M8
はラッチ10によって閉じ姿勢が維持されており、ラッ
チ10をばね11に抗してスライド操作すると、容易に
開くことができる。また、ブラケット9は、ねじ12を
緩めることにより絶縁ブロック5から取外すことができ
、ノズル3の交換を行うのに都合が良い。In FIG. 5, the case 1 includes a metal case main body 4 with an opening on the side, an insulating block 5.6 fixed to the front and rear ends of the case main body 4, and an opening that can be opened and closed via a hinge 7. M8, a bracket 9 for the nozzle 3 that covers the front surface of the front insulating block 5, and the like. M8
is maintained in a closed position by a latch 10, and can be easily opened by sliding the latch 10 against a spring 11. Further, the bracket 9 can be removed from the insulating block 5 by loosening the screw 12, which is convenient for replacing the nozzle 3.
溶材Wを送給案内するために、後側の絶縁ブロック6に
上下一対のカイト管14を固定し、これらカイト管14
に対応して前側の絶縁ブロック5に送給穴15を連設す
る。ざらに、各送給穴15に連続して端子16を設け、
端子16の前面にアークガイド管17を捩込み固定して
いる。両端子16には、それぞれ給電線が接続され、そ
の一方にプラス電流が印加され、他方にマイナス電流が
印加される。In order to feed and guide the welding material W, a pair of upper and lower kite tubes 14 are fixed to the insulating block 6 on the rear side, and these kite tubes 14
A feeding hole 15 is connected to the front insulating block 5 in correspondence with the above. Roughly, a terminal 16 is provided continuously in each feeding hole 15,
An arc guide tube 17 is screwed and fixed to the front surface of the terminal 16. A power supply line is connected to both terminals 16, and a positive current is applied to one of them, and a negative current is applied to the other.
第4図に示すように、上下のアークガイド管17は、そ
れぞれの突端が上下に接近する傾斜姿勢で配置しており
、上下の溶材Wをノズル3の前方外面のアーク交点Oに
向かって変向案内する。この変向時に、溶材Wがアーク
ガイド管17の内壁に圧接して、アーク電流の印加を確
実なものとしている。As shown in FIG. 4, the upper and lower arc guide tubes 17 are arranged in an inclined position so that their tip ends approach each other vertically, and the upper and lower weld metal W is moved toward the arc intersection O on the front outer surface of the nozzle 3. Direct you. During this direction change, the welding material W comes into pressure contact with the inner wall of the arc guide tube 17, thereby ensuring the application of arc current.
溶材送り機構2は、前側の絶縁ブロック5とガイド管1
4との間に配置され、上下の溶材Wをケース前方に向か
って同時に送り操作する。第4図及び第5図において、
溶材送り機構2は、ケース本体4の上下壁で回転自在に
支持される駆動ローラ18と、溶材Wを駆動ローラ18
に押付ける押えローラ19と、駆動ローラ18を一組の
ギヤ20を介して回転駆動するモータ21などで構成す
る。The melt feeding mechanism 2 includes a front insulating block 5 and a guide pipe 1.
4, and simultaneously feeds the upper and lower welding materials W toward the front of the case. In Figures 4 and 5,
The welding material feeding mechanism 2 includes a drive roller 18 that is rotatably supported by the upper and lower walls of the case body 4, and a drive roller 18 that transports the welding material W to the drive roller 18.
It is composed of a presser roller 19 that presses the roller 19, a motor 21 that rotationally drives the drive roller 18 via a set of gears 20, and the like.
駆動ローラ1Bは、ローラ軸22に絶縁ローラ23を固
定して形成する。絶縁ローラ23の上下2箇所には、断
面V形の金属リング24が固定されており、このリング
24と押えローラ19で溶材Wを挟み、強制的に送り駆
動する。スリップ防止のために、金属リング24の周面
にはローレット加工が施されている。The drive roller 1B is formed by fixing an insulating roller 23 to a roller shaft 22. A metal ring 24 having a V-shaped cross section is fixed to the upper and lower parts of the insulating roller 23, and the welding material W is sandwiched between the ring 24 and the presser roller 19 and is forcibly driven to be fed. To prevent slippage, the peripheral surface of the metal ring 24 is knurled.
押えローラ19も駆動ローラ18と同様に絶縁体で形成
され、各絶縁ローラ23に対応して上下に配置される。The presser roller 19 is also made of an insulator like the drive roller 18, and is arranged one above the other in correspondence with each insulated roller 23.
押えローラ19はばね腕25の一端に回転自在に支持さ
れてあり、ばね腕25の弾H力によって駆動ローラ18
に圧接付勢されている。ばね腕25の基端は蓋8の内面
に固定しておる。The pressing roller 19 is rotatably supported by one end of the spring arm 25, and the driving roller 18 is moved by the elastic force of the spring arm 25.
It is press-fitted and energized. The base end of the spring arm 25 is fixed to the inner surface of the lid 8.
第4図に示すように、モータ21はケース]の下面に固
定したグリップ26内に収められており、図外のスイッ
チをオン操作すると起動し、その回転動力をギヤ20を
介して駆動ローラ18に伝える。As shown in FIG. 4, the motor 21 is housed in a grip 26 fixed to the bottom surface of the case, and is activated when a switch (not shown) is turned on, and the rotational power is transmitted to the drive roller 18 through the gear 20. tell.
ノズル3は上下に長い中空箱状に形成され、その上半部
の左右中央にアークガイド管17を避ける凹部28を設
け、この凹部2Bで区分された左右の前端壁のそれぞれ
にノズル口29を開口したものである。30はエアホー
スを接続するための継手である。The nozzle 3 is formed in the shape of a vertically long hollow box, and a recess 28 is provided in the left and right center of the upper half of the nozzle 3 to avoid the arc guide tube 17, and a nozzle port 29 is provided in each of the left and right front end walls separated by the recess 2B. It is open. 30 is a joint for connecting an air hose.
ノズル口29は、上下の直線列を形成する一部の小孔2
9aで構成され、ジェットエアーは噴出後合流してそれ
ぞれが断面I形の平面状のジェットエアー31.31を
形成する。ジェットエアー31の噴出方向は、その厚み
中心線A1が溶材Wのアーク交点O(溶滴発生位置)よ
り前方位置の溶射中心軸Qに向かって傾斜するよう指向
され、しかも、第7図及び第8図に示すように両ジェッ
トエアー31.31の幅方向中心線A2、A2が溶射中
心軸Qに対して互いに逆向きに傾斜して、両ジェットエ
アー31.31がその一部を収束しつつ交差する(第1
図)よう指向されている。ここで、前記厚み中心線A1
が挟む角度θ1は、その角度は問わぬが、12ないし2
4度の角度範囲に設定することが好ましい。また、幅方
向中心線A2の傾き角度θ2は収束部Rを持ち且つ交差
するものでおればその角度は問わぬが、5ないし40度
の角度範囲に設定することが好ましい。The nozzle opening 29 is a part of the small holes 2 forming a vertical straight line.
9a, the jet air merges after being ejected to form planar jet air 31, 31 each having an I-shaped cross section. The jet air 31 is oriented such that its thickness center line A1 is inclined toward the thermal spraying center axis Q located in front of the arc intersection O (droplet generation position) of the weld metal W, and as shown in FIGS. As shown in Fig. 8, the width direction center lines A2, A2 of both jet airs 31.31 are inclined in opposite directions with respect to the thermal spraying central axis Q, and both jet airs 31.31 partially converge. intersect (first
Figure). Here, the thickness center line A1
The angle θ1 between is 12 to 2, although the angle does not matter.
It is preferable to set the angle range to 4 degrees. Further, the inclination angle θ2 of the widthwise center line A2 is not limited as long as it has a convergent portion R and intersects with it, but it is preferably set in an angle range of 5 to 40 degrees.
小孔29aの開口数を少なくし、空気消費量を低減する
ために、左右のノズル口29の上下高さ位置は、幅方向
中心線A2の傾斜方向に関連して上下にずらしである。In order to reduce the number of openings of the small holes 29a and reduce air consumption, the vertical height positions of the left and right nozzle ports 29 are shifted vertically in relation to the direction of inclination of the width direction center line A2.
詳しくは、第6図に示すように、図に向かって左方のノ
ズル口29を溶射中心WBQに対してわずかに上方に偏
寄させ、右方のノズル口29を逆に下方へ偏寄させてい
る。Specifically, as shown in FIG. 6, the nozzle opening 29 on the left side as viewed in the figure is biased slightly upwards with respect to the thermal spraying center WBQ, and the nozzle opening 29 on the right side is biased downwardly. ing.
左右のノズル口29.29から噴出されるジェットエア
ー3L 31によって平面視てV字形のエアーカーテン
が形成され、その内部にエアーチャンバが区画される。The jet air 3L 31 ejected from the left and right nozzle ports 29, 29 forms a V-shaped air curtain in plan view, and an air chamber is defined inside the V-shaped air curtain.
溶材Wを溶滴化する溶材Wのアーク交点Oは、エアーチ
ャンバ内の前後方向中央付近の溶射中心軸Q上に設定さ
れる。第2図中、符号32はジェットエアー31の収束
部Rより前方に形成される集合気流である。The arc intersection point O of the melt material W that turns the melt material W into droplets is set on the thermal spraying center axis Q near the center in the front-rear direction inside the air chamber. In FIG. 2, reference numeral 32 indicates a collective airflow formed ahead of the convergence part R of the jet air 31.
以上のように構成されたノズル3を用いてアーク溶射を
行うと、溶材Wの溶滴は集合気流32と収束せずに交差
する交差気流36からなる気流回申で微細化・分散し、
第3図に示すように、長円状の溶射パターンP1が得ら
れた。この溶射パターンP1の短軸長さは、従来装置に
よる溶射パターンP2の直径りとほぼ同じで、長軸長さ
Lは前記直径りのおよそ3倍に達した。このことは、同
−mの溶滴がより広い範囲に分散したことを意味してお
り、実際の溶射パターンP1においても膜厚が面方向に
一様であることが確認された。なお、溶射パターンP1
の長軸は、溶射装置の上下中心軸に対して、角度αだけ
傾いており、これは、ジェットエアー31の軸方向中心
線A2が傾きを有し、交差後の気流が一方向に捻られる
ためでおると思われる。When arc spraying is performed using the nozzle 3 configured as described above, the droplets of the weld metal W are made fine and dispersed by the air flow circulation consisting of the cross air flow 36 that intersects the collective air flow 32 without converging.
As shown in FIG. 3, an oval thermal spray pattern P1 was obtained. The short axis length of this thermal spray pattern P1 was almost the same as the diameter of the thermal spray pattern P2 by the conventional apparatus, and the long axis length L was approximately three times the diameter. This means that the droplets of -m were dispersed over a wider range, and it was confirmed that the film thickness was uniform in the surface direction in the actual thermal spray pattern P1 as well. In addition, the thermal spray pattern P1
The long axis is inclined by an angle α with respect to the vertical central axis of the thermal spraying device, which means that the axial center line A2 of the jet air 31 is inclined, and the airflow after crossing is twisted in one direction. It seems to be in storage.
第9図および第10図は、それぞれ小孔29aの配置パ
ターンの第2実施例と第3実施例を示す。FIGS. 9 and 10 show a second example and a third example of the arrangement pattern of the small holes 29a, respectively.
第9図に示す第2実施例では、左右のノズル口29.2
9の上下高さ位置を一致させて、両ノズルロ29.29
を対称に配置した。また、第10図に示す第3実施例で
は、第1実施例で説明したノズル口29.29に加え、
その外側に補助ノズル口34を設けるようにした。In the second embodiment shown in FIG. 9, the left and right nozzle ports 29.2
Match the vertical height position of 9 and insert both nozzle holes 29.29
were placed symmetrically. In addition, in the third embodiment shown in FIG. 10, in addition to the nozzle ports 29 and 29 described in the first embodiment,
An auxiliary nozzle port 34 is provided on the outside thereof.
上記以外に、ノズル口29は、第11A−8図および第
12A−8図の第4実施例および第5実施例のように一
連の溝状に形成してもよい。この時、ノズル3内のエア
ー槽35は傾斜して設ける必要がおり、そうすると両ノ
ズルロ29.29より形成されるジェットエアー31.
31に、第1実施例のジェットエアーと同様の指向性を
持たせることができる。この溝状ノズル口29にすると
、大量のノズルエアーの供給が可能となり超大型溶射機
にも適用できる。尚、図に示される如く、第11A−8
図の第4実施例は一対のノズル3.3を組み合わせて用
いたもので、第12A−8図の第5実施例は一個のノズ
ル3に一対のノズル口29.29を設けたものである。In addition to the above, the nozzle opening 29 may be formed in a series of grooves as in the fourth and fifth embodiments shown in FIGS. 11A-8 and 12A-8. At this time, the air tank 35 in the nozzle 3 needs to be installed at an angle, so that the jet air 31.
31 can have the same directivity as the jet air of the first embodiment. This groove-shaped nozzle opening 29 makes it possible to supply a large amount of nozzle air, making it applicable to ultra-large thermal spray machines. In addition, as shown in the figure, No. 11A-8
The fourth embodiment shown in the figure uses a pair of nozzles 3.3 in combination, and the fifth embodiment shown in FIG. 12A-8 uses one nozzle 3 provided with a pair of nozzle ports 29.29. .
ジェットエアー31の幅方向中心線A2の傾き角は、左
右で違っていてもよい。The inclination angle of the width direction center line A2 of the jet air 31 may be different on the left and right sides.
旧材Wは帯状でもよく、この場合は旧材Wの長手方向に
沿ってジェットエアー31を噴出する。The old material W may be in the form of a belt, and in this case, the jet air 31 is ejected along the longitudinal direction of the old material W.
(へ)発明の詳細
な説明したように、この発明の溶射装置では、一対のノ
ズル口29.29から平面状のジェットエアー31.3
1を噴出し、両ジェットエアー31.31で囲まれるエ
アーチャンバ内で旧材の溶融を行うようにし、このとき
ジェットエアー31.31の幅方向中心線A2が互いに
逆向きに傾斜するようノズル口29.29を斜めに指向
させた。(v) As described in detail, in the thermal spraying apparatus of the present invention, the planar jet air 31.3 is emitted from the pair of nozzle ports 29.29.
1 is ejected to melt the old material in an air chamber surrounded by both jet air 31. 29.29 was directed diagonally.
これにより、アトマイジング時に溶滴はジェットエアー
の気流内で分散し、長円ないし楕円状の広幅の溶射パタ
ーンP1が得られ、そのパターン面積を従来パターンに
比べて数倍に拡大することができた。As a result, droplets are dispersed in the jet air flow during atomizing, and a wide oval or elliptical spray pattern P1 is obtained, and the pattern area can be expanded several times compared to conventional patterns. Ta.
従って、本発明の溶射装置によれば、溶射被膜を能率良
く短時間で形成でき、成膜作業の生産性を著しく向上す
ることができる。とくに、母材面積が大きな場合でも、
表面状態が悪化するまでに一気に溶射被膜を形成するこ
とができる。また、溶射被膜の面方向の膜厚が均一化さ
れるので、被膜品質を格段に向上でき、その保護性能に
ばらつきが生じることを解消して、信頼性を向上できる
。Therefore, according to the thermal spraying apparatus of the present invention, a thermal spray coating can be efficiently formed in a short time, and the productivity of the film forming operation can be significantly improved. In particular, even when the base material area is large,
A thermal spray coating can be formed all at once before the surface condition deteriorates. Furthermore, since the thickness of the thermally sprayed coating in the plane direction is made uniform, the quality of the coating can be significantly improved, and variations in protection performance can be eliminated and reliability can be improved.
厚膜部が形成されないので、局部的な熱の集中による被
膜の剥離も一掃できる。Since no thick film portion is formed, peeling of the film due to localized heat concentration can be eliminated.
第1図ないし第8図はこの発明に係る溶射装置の実施例
を示し、第1図はジェットエアーの噴出形態を原理的に
示す側面図1、第2図はその平面図、第3図は溶射パタ
ーンを示す正面図、第4図は溶射装置の縦断側面図、第
5図は第4図におけるV−V線断面図、第6図は溶射装
置の正面図、第7図および第8図は、それぞれ第6図に
おけるVH−VI[線および■−■線に沿う断面図で必
る。
第9図および第10図は、それぞれノズルの第2実施例
と第3実施例を示す正面図でおる。
第11A図および第11B図は、ノズルの第4実施例を
示し、第11A図は正面図、第11B図は側面図でおる
。
第12A図および第12B図は、ノズルの第5実施例を
示し、第12A図は正面図、第12B図は側面図である
。
3・・・・・・・・・ノズル、29・・・・・・・・・
ノズル口、31・・・・・・・・・ジェットエアー、3
2・・・・・・・・・集合気流、36・・・・・・・・
・交差気流、W・・・・・・・・・溶材、O・・・・・
・・・・溶滴発生位置(アーク交点)、Q・・・・・・
・・・溶射中心軸、Pl・・・・・・・・・溶射パター
ン、A1・・・・・・・・・厚み中心線、A2・・・・
・・・・・幅方向中心線1 to 8 show an embodiment of the thermal spraying apparatus according to the present invention, FIG. 1 is a side view 1 showing the jet air jet form in principle, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. A front view showing the thermal spraying pattern, FIG. 4 is a vertical side view of the thermal spraying device, FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, FIG. 6 is a front view of the thermal spraying device, and FIGS. 7 and 8. are shown in cross-sectional views taken along lines VH-VI[ and -■ in FIG. 6, respectively. FIG. 9 and FIG. 10 are front views showing a second embodiment and a third embodiment of the nozzle, respectively. 11A and 11B show a fourth embodiment of the nozzle, with FIG. 11A being a front view and FIG. 11B being a side view. 12A and 12B show a fifth embodiment of the nozzle, with FIG. 12A being a front view and FIG. 12B being a side view. 3...Nozzle, 29...
Nozzle port, 31...Jet air, 3
2...Collective airflow, 36...
・Cross airflow, W......Welding material, O...
...Global droplet generation position (arc intersection), Q...
...Thermal spraying center axis, Pl...Thermal spraying pattern, A1...Thickness center line, A2...
・・・・・・Center line in width direction
Claims (1)
が平面状のジェットエアー31、31を形成する一対の
ノズル口29、29を配置し、両ジェットエアー31、
31の厚み中心線A1が溶材Wの溶滴発生位置Oより前
方位置の溶射中心軸Qに向かって傾斜し、且つ、両ジェ
ットエアー31、31の幅方向中心線A2、A2が溶射
中心軸Qに対して互いに逆向きに傾斜して、両ジェット
エアー31、31がその一部を収束しつつ交差するよう
両ノズル口29、29を指向させたことを特徴とする溶
射装置。(1) A pair of nozzle ports 29, 29 each forming planar jet air 31, 31 are arranged with the droplet generation position O of the weld material W in between, and both jet air 31,
The thickness center line A1 of the jet air 31 is inclined toward the thermal spraying center axis Q located forward from the droplet generation position O of the weld metal W, and the widthwise center line A2 of both jet airs 31, 31 is inclined toward the thermal spraying center axis Q. A thermal spraying apparatus characterized in that both nozzle ports 29, 29 are oriented in opposite directions to each other so that both jet airs 31, 31 partially converge and intersect.
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