JPS61119664A - プラズマ溶射方法 - Google Patents
プラズマ溶射方法Info
- Publication number
- JPS61119664A JPS61119664A JP59241814A JP24181484A JPS61119664A JP S61119664 A JPS61119664 A JP S61119664A JP 59241814 A JP59241814 A JP 59241814A JP 24181484 A JP24181484 A JP 24181484A JP S61119664 A JPS61119664 A JP S61119664A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- plasma
- electrode
- excitation coil
- work piece
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
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- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラズマ溶射方法の改良に関する。
従来行なわれている一般的なプラズマ溶射方法は、アル
ゴンやヘリウム等の作動ガスをアーク熱をエネルギー源
として電離し、プラズマ化してノズルから吹出すと共に
溶射すべき粉体をこの高温プラズマ流に巻込み、溶融状
態で加工物表面に高速で吹付けるコーティング法である
。
ゴンやヘリウム等の作動ガスをアーク熱をエネルギー源
として電離し、プラズマ化してノズルから吹出すと共に
溶射すべき粉体をこの高温プラズマ流に巻込み、溶融状
態で加工物表面に高速で吹付けるコーティング法である
。
上記のプラズマ溶射方法によれば、比較的容易に溶射層
を得ることができる。
を得ることができる。
しかし、従来のプラズマ溶射方法では溶射層の内部に細
かな空洞や酸化物の巻込み等の欠陥を生じ、溶射層の亀
裂や剥離をもたらすという問題があった。
かな空洞や酸化物の巻込み等の欠陥を生じ、溶射層の亀
裂や剥離をもたらすという問題があった。
本発明は従来のプラズマ溶射方法におけるこの問題を解
消し、溶射強度が大きく且つ欠陥の無い溶射層を形成す
ることを技術的課題としてなされたものである。
消し、溶射強度が大きく且つ欠陥の無い溶射層を形成す
ることを技術的課題としてなされたものである。
上記の課題を達成するために、本発明ではプラズマ溶射
バーナのタングステン電極周囲にに励磁コイルを巻回し
、プラズマ流中に強い交番磁界を形成して溶射コーティ
ング層に作用させながらプラズマ溶射を行なうこととし
た。
バーナのタングステン電極周囲にに励磁コイルを巻回し
、プラズマ流中に強い交番磁界を形成して溶射コーティ
ング層に作用させながらプラズマ溶射を行なうこととし
た。
（作用〕
本発明によるプラズマ溶射方法では、溶融溶射体に流れ
る溶射電流と強磁場との相互作用により溶射体に電磁気
力が発生する。しかもこの電磁気力は周期的に反転する
から、溶射体が１ヱ動されてｍ密な溶射層が形成される
。
る溶射電流と強磁場との相互作用により溶射体に電磁気
力が発生する。しかもこの電磁気力は周期的に反転する
から、溶射体が１ヱ動されてｍ密な溶射層が形成される
。
Ｃ実施例〕
第１図は本発明の実施実施に用いるプラズマ溶射バーナ
の一例を示す断面図である。同図において、１はタング
ステン′ｉ７ｉ橋である。該タングステンＮ極はバーナ
の中央に配置され、その左端はアーク放電部、右端は負
穫のターミナル部１ａになっている。このタングステン
電極１のアーク放電部側を包囲するようにノズル２が配
置され、該ノズル２の左端には正極のターミナル２ａが
設けられている。また、ノズル２の外側にはノズルカバ
ー３及びノズル押えナツト４が設けられている。
の一例を示す断面図である。同図において、１はタング
ステン′ｉ７ｉ橋である。該タングステンＮ極はバーナ
の中央に配置され、その左端はアーク放電部、右端は負
穫のターミナル部１ａになっている。このタングステン
電極１のアーク放電部側を包囲するようにノズル２が配
置され、該ノズル２の左端には正極のターミナル２ａが
設けられている。また、ノズル２の外側にはノズルカバ
ー３及びノズル押えナツト４が設けられている。
ノズルカバー３にはノズルを冷却するための冷却水人口
３ａ及び冷却水出口３ｂ並びに作動ガス入口３Ｃが設け
られ、ノズル押えナツト４には溶射粉体供給口５が設け
られている。他方、タングステン電極１の右側外周には
励磁コイル６が巻回されており、該励磁コイル６は端子
６ａ、６ｂを有している。励磁コイル６の内側には絶縁
部７が配置され、更にその内側にはタングステン電極１
を冷却するための冷却水通路が形成されていて、水入ロ
アａ及び水出ロアｂが設けられている。なお、ｌ１ｉｌ
Ｊ磁コイル６により強磁界を得るため、タングステン電
極］は図示のように長くできている。
３ａ及び冷却水出口３ｂ並びに作動ガス入口３Ｃが設け
られ、ノズル押えナツト４には溶射粉体供給口５が設け
られている。他方、タングステン電極１の右側外周には
励磁コイル６が巻回されており、該励磁コイル６は端子
６ａ、６ｂを有している。励磁コイル６の内側には絶縁
部７が配置され、更にその内側にはタングステン電極１
を冷却するための冷却水通路が形成されていて、水入ロ
アａ及び水出ロアｂが設けられている。なお、ｌ１ｉｌ
Ｊ磁コイル６により強磁界を得るため、タングステン電
極］は図示のように長くできている。
次に、上記第１図のプラズマ溶射バーナを用いて本発明
を実施する方法につき、第２図〜第５図を参照して説明
する。
を実施する方法につき、第２図〜第５図を参照して説明
する。
第２図に示すように、タングステン電極１の負極１ａに
負電圧、ノズル２の正極ターミナル２ａ及び被加工物１
ｏに正電圧を印加すると、タングステンｌｆｆ１ｌの先
端部とノズル２との間にアーク放電が発生する。そこで
、ノズルカバー３の作動ガス入口３ｃからアルゴンやヘ
リウム等の作動ガスを圧送すると、該作動ガスは前記ア
ーク放電熱により電離し、プラズマ流２ｏとなってノズ
ル３から噴出し、被加工物１ｏに向う。このプラズマ流
２０の高温ガスに溶射粉体を巻込ませると、粉体は瞬時
に溶融して被加工物１ｏに衡突する。ここで励磁コイル
６に第５図に示すような交番電流を流すと、プラズマ流
２０に沿って強い磁界３０が発生する。この強磁界３０
と溶融溶射体に流れる溶射電流との相互作用の結果、溶
射体には第３図Ａ（Ａ＞（Ｂ）に示すような電磁気力が
発生する。従って、この電磁気力を前記交番電流により
同図（Ａ）（８１間で周期的に反転させると、溶射体は
電磁気力により揺動されることになる。なお、第３図（
Ａ）（８）は夫々第２図中の矢印Ａで示す方向から見た
図である。
負電圧、ノズル２の正極ターミナル２ａ及び被加工物１
ｏに正電圧を印加すると、タングステンｌｆｆ１ｌの先
端部とノズル２との間にアーク放電が発生する。そこで
、ノズルカバー３の作動ガス入口３ｃからアルゴンやヘ
リウム等の作動ガスを圧送すると、該作動ガスは前記ア
ーク放電熱により電離し、プラズマ流２ｏとなってノズ
ル３から噴出し、被加工物１ｏに向う。このプラズマ流
２０の高温ガスに溶射粉体を巻込ませると、粉体は瞬時
に溶融して被加工物１ｏに衡突する。ここで励磁コイル
６に第５図に示すような交番電流を流すと、プラズマ流
２０に沿って強い磁界３０が発生する。この強磁界３０
と溶融溶射体に流れる溶射電流との相互作用の結果、溶
射体には第３図Ａ（Ａ＞（Ｂ）に示すような電磁気力が
発生する。従って、この電磁気力を前記交番電流により
同図（Ａ）（８１間で周期的に反転させると、溶射体は
電磁気力により揺動されることになる。なお、第３図（
Ａ）（８）は夫々第２図中の矢印Ａで示す方向から見た
図である。
ところで、プラズマ溶射方法においては、第４図に示す
ように溶射粉体４１が溶融状態で被加工物１０の表面に
高速で面突することにより、被加工物上に溶射体４２が
積層されていく。その際、積層された溶射体４２の境界
面では空洞４３が形成されたり、或いは酸化物４４の巻
込みが発生し易く、これがプラズマ溶射の欠点であるこ
とは既述した通りである。しかし、上述した実施例のプ
ラズマ溶射方法では、電磁気力の作用にょる溶射体の揺
動作用と後から次々に衝突して来る粉体の圧縮作用とが
相乗的に作用し、空洞を押し潰し且つ有害酸化物の巻込
みを防止する。その結果、無欠陥で高品質の緻密な溶射
層を形成することができる。
ように溶射粉体４１が溶融状態で被加工物１０の表面に
高速で面突することにより、被加工物上に溶射体４２が
積層されていく。その際、積層された溶射体４２の境界
面では空洞４３が形成されたり、或いは酸化物４４の巻
込みが発生し易く、これがプラズマ溶射の欠点であるこ
とは既述した通りである。しかし、上述した実施例のプ
ラズマ溶射方法では、電磁気力の作用にょる溶射体の揺
動作用と後から次々に衝突して来る粉体の圧縮作用とが
相乗的に作用し、空洞を押し潰し且つ有害酸化物の巻込
みを防止する。その結果、無欠陥で高品質の緻密な溶射
層を形成することができる。
また、上述したところから明らかなように、上記のプラ
ズマ溶射方法は従来のプラズマ溶射バーナのタングステ
ン電極に交番励磁コイルを付加して用いるだけで簡易に
実施でき、何等特殊な装置を必要としないという優れた
利点を有している。
ズマ溶射方法は従来のプラズマ溶射バーナのタングステ
ン電極に交番励磁コイルを付加して用いるだけで簡易に
実施でき、何等特殊な装置を必要としないという優れた
利点を有している。
以上詳述したように、本発明のプラズマ溶射によれば溶
射強度が強く、欠陥の無いち密な溶射層を形成できる等
、顕著な効果が得られるものである。
射強度が強く、欠陥の無いち密な溶射層を形成できる等
、顕著な効果が得られるものである。
第１図は本発明のプラズマ溶射方法の実施に用いる溶射
バーナを示す断面図、第２図〜第５図は第１図の溶射バ
ーナを用いて実施した本発明のプラズマ溶射方法の説明
図である。 １・・・タングステン電極、１ａ・・・負極ターミナル
、２・・・ノズル、２ａ・・・正極ターミナル、３・・
・ノズルカバー、３ａ・・・冷却水入口、３ｂ・・・冷
却水出口、３Ｃ・・・作動ガス入口、４・・・ノズル押
えナツト、５・・・溶射粉体供給口、６・・・励磁コイ
ル、７・・・絶縁部、７ａ・・・冷却水入口、７ｂ・・
・冷却水出口、１０・・・被加工物、２０・・・プラズ
マ流、３０・・・磁界、４１・・・溶射粉体、４２・・
・溶射体、４３・・・空洞、４４・・・酸化物 出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 層 ｔス
バーナを示す断面図、第２図〜第５図は第１図の溶射バ
ーナを用いて実施した本発明のプラズマ溶射方法の説明
図である。 １・・・タングステン電極、１ａ・・・負極ターミナル
、２・・・ノズル、２ａ・・・正極ターミナル、３・・
・ノズルカバー、３ａ・・・冷却水入口、３ｂ・・・冷
却水出口、３Ｃ・・・作動ガス入口、４・・・ノズル押
えナツト、５・・・溶射粉体供給口、６・・・励磁コイ
ル、７・・・絶縁部、７ａ・・・冷却水入口、７ｂ・・
・冷却水出口、１０・・・被加工物、２０・・・プラズ
マ流、３０・・・磁界、４１・・・溶射粉体、４２・・
・溶射体、４３・・・空洞、４４・・・酸化物 出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 層 ｔス
Claims (1)
- タングステン電極の外周に励磁コイルを設けたプラズマ
溶射バーナを用い、前記励磁コイルに交番電流を流して
プラズマ流に強磁場を相乗させることにより、上記反転
電磁気力を溶射体に作用させて揺動作用を与えるように
したこと特徴とするプラズマ溶射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241814A JPS61119664A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | プラズマ溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241814A JPS61119664A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | プラズマ溶射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119664A true JPS61119664A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17079891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59241814A Pending JPS61119664A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | プラズマ溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119664A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032949A1 (de) * | 1999-10-30 | 2001-05-10 | Agrodyn Hochspannungstechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur plasmabeschichtung von oberflächen |
| WO2006068632A1 (fr) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu 'nauchno-Vnedrencheskoe Predpriyatiye 'mak' | Procede de refection de la chemise refractaire de fours industriels par la formation d'un depot ceramique, installation de mise en oeuvre de ce procede et procede de fabrication d'un melange pour depot ceramique |
| KR101178529B1 (ko) | 2010-11-26 | 2012-08-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속의 펄스 플라즈마 표면처리 방법 |
| JP2016204742A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 佐藤 誠 | 溶融金属通電めっき法および溶融金属に対する陰極防食法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124568A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-25 | Nippon Steel Corp | プラズマ溶射法 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59241814A patent/JPS61119664A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124568A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-25 | Nippon Steel Corp | プラズマ溶射法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032949A1 (de) * | 1999-10-30 | 2001-05-10 | Agrodyn Hochspannungstechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur plasmabeschichtung von oberflächen |
| US6800336B1 (en) | 1999-10-30 | 2004-10-05 | Foernsel Peter | Method and device for plasma coating surfaces |
| WO2006068632A1 (fr) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu 'nauchno-Vnedrencheskoe Predpriyatiye 'mak' | Procede de refection de la chemise refractaire de fours industriels par la formation d'un depot ceramique, installation de mise en oeuvre de ce procede et procede de fabrication d'un melange pour depot ceramique |
| KR101178529B1 (ko) | 2010-11-26 | 2012-08-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속의 펄스 플라즈마 표면처리 방법 |
| JP2016204742A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 佐藤 誠 | 溶融金属通電めっき法および溶融金属に対する陰極防食法 |
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