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一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法制造方法及图纸

技术编号:24882664 阅读:24 留言:0更新日期:2020-07-14 18:09
本发明专利技术提供了一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法,包括从中心轴向外依次组装的中心筒、水冷内隔套、粉末导向隔套、保护气隔套和水冷外隔套。中心筒的入口处轴向与等离子熔覆系统的熔覆枪的阳极相连;锥形送粉装置将粉末高速、均匀地送至等离子射流中,在粉末导向空间的出口斜锥面的机械约束下,形成具有预先设计角度的锥形粉末流体,并最终聚焦于中心轴上,从而获得高浓度、高速、均匀分布、发散性小的粉末射流,在等离子熔覆系统与工件的相对运动速度10‑200米/分以上的超高速等离子熔覆条件下,获得厚度薄、化学成分均匀、表面粗糙度低、稀释率低、微观结构致密的熔覆层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法
本专利技术涉及等离子熔覆、等离子喷涂、再制造和修复领域,具体涉及一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法,通过将粉末材料聚焦于中心轴上,有利于提高等离子熔覆、等离子喷涂、再制造和修复过程中粉末加热、加速的均匀性和稳定性,合理分配用于加热粉末与加热工件基体之间的能量比例,从而在超高速等离子熔覆条件下获得厚度薄、化学成分均匀、表面粗糙度低、稀释率低、微观结构致密的熔覆层。
技术介绍
等离子熔覆技术是采用高能量密度等离子射流将送入的粉末或丝材熔化至工件表面上的一种表面处理技术。该技术的等离子熔覆枪的阴极和阳极电极分别与等离子电源设备的负、正极相连,采用高频火花起弧后等离子气体被加热到很高的温度(约10000K以上),在磁压缩、热压缩和机械压缩的综合作用下从喷嘴射出温度高、速度快的等离子射流,粉末或丝材进入等离子射流后被加热、加速,喷射到待加工的工件表面,在工件表面上发生熔化、混合、凝固等物理化学变化,最终形成熔覆层,并与工件表面发生冶金牢固结合。现有的等离子熔覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置,其特征在于:包括从中心轴向外依次组装的中心筒(1)、水冷内隔套(2)、粉末导向隔套(3)、保护气隔套(4)和水冷外隔套(5);所述的中心筒(1)的入口处轴向与等离子熔覆系统(6)的熔覆枪的阳极相连;所述的中心筒(1)自行围合形成喷管(7);所述的中心筒(1)与水冷内隔套(2)共同围合形成密闭的喷管冷却空间(8),并与冷却水内循环出入口(9)相通;所述的水冷内隔套(2)与粉末导向隔套(3)共同围合形成粉末单向流通空间(10),并与粉末输入口(11)相通;所述的粉末导向隔套(3)与保护气隔套(4)共同围合形成保护气单向流通空间(12),并与保护气入口(1...

【技术特征摘要】
1.一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置,其特征在于:包括从中心轴向外依次组装的中心筒(1)、水冷内隔套(2)、粉末导向隔套(3)、保护气隔套(4)和水冷外隔套(5);所述的中心筒(1)的入口处轴向与等离子熔覆系统(6)的熔覆枪的阳极相连;所述的中心筒(1)自行围合形成喷管(7);所述的中心筒(1)与水冷内隔套(2)共同围合形成密闭的喷管冷却空间(8),并与冷却水内循环出入口(9)相通;所述的水冷内隔套(2)与粉末导向隔套(3)共同围合形成粉末单向流通空间(10),并与粉末输入口(11)相通;所述的粉末导向隔套(3)与保护气隔套(4)共同围合形成保护气单向流通空间(12),并与保护气入口(13)相通;所述的保护气隔套(4)与水冷外隔套(5)共同围合形成密闭的锥形送粉装置冷却空间(14),并与冷却水外循环出入口(15)相通。


2.如权利要求1所述的锥形送粉装置,其特征在于:所述的喷管(7)沿出口方向上直径保持不变;或沿出口方向上其直径呈现扩张形式;或沿出口方向上其直径呈现收缩形式;或沿出口方向上其直径呈现先收缩后扩张形式;或是上述形式的组合方式。


3.如权利要求1所述的锥形送粉装置,其特征在于:所述的喷管(7)或者完全替代等离子熔覆系统(6)的熔覆枪的阳极,喷管(7)的内通道形状和尺寸与熔覆枪的阳极相同。


4.如权利要求1所述的锥形送粉装置,其特征在于:所述的水冷内隔套(2)的下部呈圆锥形,水冷内隔套(2)与中心筒(1)通过螺纹同轴固定在一起,二者之间采用密封圈进行密封,并与冷却水内循环出入口(9)相通;冷却水内循环出入口(9)的数量为2-6个,在圆周方向均匀分布。


5.如权利要求1所述的锥形送粉装置,其特征在于:所述的粉末导向隔套(3)的下部呈圆锥形,粉末导向隔套(3)与水冷内隔套(2)通过螺纹同轴固定在一起,二者之间采用密封圈进行密封,并与粉末输入口(11)相通;粉末输入口(11)的数量为2-6个,在圆周方向均匀分布。


6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶福兴
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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