一种热喷涂内孔喷枪及内孔热喷涂方法与碳化钨涂层技术

本发明专利技术提供了一种热喷涂内孔喷枪及内孔热喷涂方法与碳化钨涂层，属于材料表面处理技术领域。该喷枪包括一端具有喷口的喷枪本体及伴随式吸尘装置。伴随式吸尘装置包括吸尘头、距离调节件及压缩气管。距离调节件的两端分别与吸尘头以及喷枪本体的靠近喷口的一端连接。压缩气管贴附于喷枪本体设置，其一端用于与压缩空气源连通，另一端通过接头与吸尘头的输入口连通。该喷枪结构简单、安装快捷、除尘效果优良，且适用于绝大多数内孔热喷涂场合，可大幅改善内孔热喷涂涂层性能。采用该喷枪对待处理内孔喷涂涂层，可大幅降低内孔喷涂过程中喷涂粒子的反弹沉积和高温粉尘沉降，改善涂层性能。由此得到的涂层具有较佳的结合力、致密性及硬度。

A thermal spraying inner hole spray gun and inner hole thermal spraying method and tungsten carbide coating

【技术实现步骤摘要】
一种热喷涂内孔喷枪及内孔热喷涂方法与碳化钨涂层
本专利技术属于材料表面处理
，且特别涉及一种热喷涂内孔喷枪及内孔热喷涂方法与碳化钨涂层。
技术介绍
石油、化工等工业领域都需要大量的管道零部件，这些零部件表面大多需要具有良好的耐磨耐蚀性能以提高使用寿命，因此内孔表面多会采用一些表面处理技术进行增强。目前典型的一些内孔表面处理方法如电镀、化学镀、物理/化学气相沉积、阳极氧化等方法大多存效率低、灵活性差等局限，因此不太适应日益广泛的内孔表面处理需求。相比之下，内孔热喷涂技术具有高效、低成本和适应性强的优势，对内孔件种类、尺寸和形状要求低，可选材料种类广泛，能制备出耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、自润滑和隔热等各种功能的表面防护涂层，因此在未来内孔表面处理领域将会扮演益发重要的角色。但目前，内孔表面喷涂的涂层质量不高，限制了内孔喷涂涂层的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的第一目的包括提供一种热喷涂内孔喷枪，该热喷涂内孔喷枪的结构简单、安装快捷、除尘效果优良，而且适用于绝大多数内孔热喷涂场合，可大幅改善内孔热喷涂涂层性能。本专利技术的第二目的包括提供一种内孔热喷涂方法，该方法可通过控制吸尘压缩空气压力、调节吸尘装置与喷枪出口间距使内孔喷涂过程中喷涂粒子的反弹沉积、高温粉尘沉降大幅降低，进而改善涂层性能。本专利技术的第三目的包括提供一种经上述内孔热喷涂方法喷涂得到的碳化钨涂层，其具有较佳的结合力、致密性以及硬度。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术实施例提出了一种热喷涂内孔喷枪，其包括喷枪本体以及伴随式吸尘装置，喷枪本体的一端具有喷口，伴随式吸尘装置于喷枪本体的靠近喷口的一端并与喷口间隔设置。伴随式吸尘装置包括吸尘头、距离调节件以及压缩气管。距离调节件的两端分别与吸尘头以及喷枪本体的靠近喷口的一端连接以调节吸尘头与喷口的距离。压缩气管贴附于喷枪本体设置，压缩气管的一端用于与压缩空气源连通，另一端通过接头与吸尘头的输入口连通。进一步地，热喷涂内孔喷枪为超音速火焰内孔喷枪。进一步地，距离调节件包括第一调节片和第一固定件；第一调节片的一端与吸尘头可拆卸连接，第一调节片设有多个第一调节孔，喷枪本体的靠近喷口的一端设有第一螺纹孔，第一固定件的一端用于选择性地穿过其中一个第一调节孔并与第一螺纹孔螺纹连接。进一步地，距离调节件还包括第二调节片和第二固定件；第二调节片的一端与吸尘头可拆卸连接，第二调节片设有多个第二调节孔，喷枪本体的靠近喷口的一端还设有第二螺纹孔，第二固定件的一端用于选择性地穿过其中一个第二调节孔并与第二螺纹孔螺纹连接。可选地，第一调节片与第二调节片对称设置。进一步地，压缩气管为铜管。可选地，铜管的内径为3-5mm。本专利技术实施例还提出了一种内孔热喷涂方法，采用上述热喷涂内孔喷枪对待处理内孔喷涂涂层。可选地，涂层包括碳化钨涂层。可选地，碳化钨涂层包括WC-10Co-4Cr涂层、WC-12Co涂层和WC-17Co涂层中的至少一种。进一步地，采用超音速火焰内孔喷枪进行喷涂，喷涂参数主要包括：压缩空气的流量为90-100PSI，丙烷的流量为85-100PSI，氢气的流量为15-20L/min，送粉量为20-30g/min，送粉载气为18-25L/min，喷枪移动速度为3-6mm/s，喷距为30-50mm，喷涂件转速为360-400rpm。进一步地，喷涂过程中通入吸尘头的压缩空气的压力范围为0.4-0.8MPa。进一步地，喷涂过程中吸尘装置与喷枪出口的间距为5-15mm。进一步地，喷涂前，还包括：对待处理内孔的待喷涂位置进行脱脂除油以及喷砂粗化。可选地，脱脂除油采用的有机试剂包括酒精或丙酮。可选地，喷砂粗化所用的砂砾包括锆刚玉砂。可选地，砂砾的粒度为24-46#。可选地，喷砂压力为0.3-0.5MPa。本专利技术实施例还提出了一种碳化钨涂层，其由含碳化钨的原料经上述内孔热喷涂方法喷涂而得。可选地，碳化钨涂层以具有内孔的钢管件作为基体。可选地，碳化钨涂层与基体的结合强度为68.9-78.2MPa。可选地，碳化钨涂层的显微硬度为1048.4-1091.9HV0.3/15。本申请中热喷涂内孔喷枪及内孔热喷涂方法与碳化钨涂层的有益效果包括：本申请提供的热喷涂内孔喷枪的结构简单、安装快捷、除尘效果优良，适用于绝大多数内孔热喷涂场合，可大幅改善内孔热喷涂涂层性能。通过在内孔热喷涂过程中控制吸尘压缩空气压力、调节吸尘装置与喷枪出口间距使内孔喷涂过程中喷涂粒子的反弹沉积、高温粉尘沉降大幅降低，进而改善涂层性能。经上述内孔热喷涂方法喷涂得到的碳化钨涂层，其具有较佳的结合力、致密性以及硬度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例1中超音速火焰内孔喷枪的结构示意图；图2为本申请实施例1中吸尘头的结构示意图。图标：10-喷枪本体；11-第一端；21-吸尘头；211-进气口；212-出气口；213-压缩空气输入口；214-气室；221-第一调节片；222-第二调节片；223-第一固定螺栓；224-第二固定螺栓；23-压缩气管；24-接头；25-喷口。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热喷涂内孔喷枪，其特征在于，包括喷枪本体以及伴随式吸尘装置，所述喷枪本体的一端具有喷口，所述伴随式吸尘装置于所述喷枪本体的靠近所述喷口的一端并与所述喷口间隔设置；/n所述伴随式吸尘装置包括吸尘头、距离调节件以及压缩气管；/n所述距离调节件的两端分别与所述吸尘头以及所述喷枪本体的靠近所述喷口的一端连接以调节所述吸尘头与所述喷口的距离；/n所述压缩气管贴附于所述喷枪本体设置，所述压缩气管的一端用于与压缩空气源连通，另一端与所述吸尘头的输入口连通；/n优选地，所述热喷涂内孔喷枪为超音速火焰内孔喷枪。/n

【技术特征摘要】
1.一种热喷涂内孔喷枪，其特征在于，包括喷枪本体以及伴随式吸尘装置，所述喷枪本体的一端具有喷口，所述伴随式吸尘装置于所述喷枪本体的靠近所述喷口的一端并与所述喷口间隔设置；
所述伴随式吸尘装置包括吸尘头、距离调节件以及压缩气管；
所述距离调节件的两端分别与所述吸尘头以及所述喷枪本体的靠近所述喷口的一端连接以调节所述吸尘头与所述喷口的距离；
所述压缩气管贴附于所述喷枪本体设置，所述压缩气管的一端用于与压缩空气源连通，另一端与所述吸尘头的输入口连通；
优选地，所述热喷涂内孔喷枪为超音速火焰内孔喷枪。


2.根据权利要求1所述的热喷涂内孔喷枪，其特征在于，所述距离调节件包括第一调节片和第一固定件；所述第一调节片的一端与所述吸尘头可拆卸连接，所述第一调节片设有多个第一调节孔，所述喷枪本体的靠近喷口的一端设有第一螺纹孔，所述第一固定件的一端用于选择性地穿过其中一个所述第一调节孔并与所述第一螺纹孔螺纹连接。


3.根据权利要求2所述的热喷涂内孔喷枪，其特征在于，所述距离调节件还包括第二调节片和第二固定件；所述第二调节片的一端与所述吸尘头可拆卸连接，所述第二调节片设有多个第二调节孔，所述喷枪本体的靠近喷口的一端还设有第二螺纹孔，所述第二固定件的一端用于选择性地穿过其中一个所述第二调节孔并与所述第二螺纹孔螺纹连接；
优选地，所述第一调节片与所述第二调节片对称设置。


4.根据权利要求1所述的热喷涂内孔喷枪，其特征在于，所述压缩气管为铜管；
优选地，所述铜管的内径为3-5mm。


5.一种内孔热喷涂方法，其特征在于，采用如权利要求1至4任一项所述的热喷涂内孔喷枪对待处理内孔喷涂涂层；

【专利技术属性】
技术研发人员：曾威，牛少鹏，宋进兵，邓子谦，陈志坤，邓春明，杨焜，邓畅光，刘敏，周克崧，
申请(专利权)人：广东省新材料研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44