一种等离子连续改性熔覆装置及操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种等离子连续改性熔覆装置，包括后热等离子枪体，后热等离子枪体连接在紧固器上，紧固器上还连接有等离子熔覆设备，等离子熔覆设备中安装有等离子熔覆枪体；紧固器上还连接有预热等离子枪体，预热等离子枪体与后热等离子枪体关于等离子熔覆枪体对称。其操作方法为首先启动预热等离子枪体，对工件进行预热，随后启动等离子熔覆枪体对预热后的工件进行表面熔覆，再启动后热等离子枪体对涂层进行加热，减缓冷却速度，最后涂层完成成型和冷却，等离子熔覆完成。本发明专利技术实现了涂层成型过程和热处理过程的同步，提高了涂层所需的成型质量和使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子连续改性熔覆装置及操作方法
本专利技术涉及一种等离子熔覆装置及操作方法，尤其涉及一种等离子连续改性熔覆装置及操作方法。
技术介绍
腐蚀和磨损是造成工程机械零件产生失效的重要原因，给机械制造、矿山及冶金等行业带来巨大的经济损失。随着科学技术的进步，在对零部件传统性能要求的基础上，提出了更高的性能要求，如在高温、高压、高速等恶劣环境下长期稳定工作。等离子表面改性技术，包括熔覆、喷涂及淬火等技术，以其设备投入低、易维护及高效低耗等优点而被广泛采用。等离子熔覆是以联合型或转移型等离子弧为热源，以焊丝或者合金粉末作为填充金属，在工件表面形成一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，使零件表面获得特殊的性能，如耐磨、耐蚀性、耐疲劳及耐高温等性能等。由于等离子熔覆层的熔化和凝固较快，涂层组织远离平衡态，容易产生较大的拉应力，加之涂层多含硬质相韧性差而产生裂纹，制约了等离子熔覆技术的应用推广。因此，国内外学者针对降低等离子熔覆层开裂问题做了大量尝试。结果表明，在热应力影响下裂纹易在基体与熔覆层结合处形成。熔覆过程中，涂层组织中形成夹杂和气孔，在热应力的作用下加速了裂纹的产生，且容易扩展至整个涂层。目前，控制裂纹的主要措施有，合理搭配粉末体系、优化工艺参数、基体预热和后热、加入不锈钢网以及震动方式细化晶粒等。其中，在熔覆基础上附加等离子热处理，即对基体预热和后热处理具有明显的降低裂纹作用。然而，目前预热和后热处理与熔覆过程缺乏连续性，即预热和后热与等离子熔覆有时间间隔，从而降低了热处理效果，急需一项多束等离子连续复合改性技术。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种等离子连续改性熔覆装置及操作方法。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种等离子连续改性熔覆装置，包括后热等离子枪体，后热等离子枪体连接在紧固器上，紧固器上还连接有等离子熔覆设备，等离子熔覆设备中安装有等离子熔覆枪体；紧固器上还连接有预热等离子枪体，预热等离子枪体与后热等离子枪体关于等离子熔覆枪体对称。进一步地，后热等离子枪体包括下枪体和上枪体，下枪体和上枪体之间通过绝缘板直接连接并绝缘，下枪体的前端为一号喷嘴；后热等离子枪体的内部设置有一号钨极，一号钨极通过定位座固定在后热等离子枪体中；后热等离子枪体的侧面连通有冷却管和进气管，冷却管和进气管的上部均固定在轴体中；后热等离子枪体的后端包裹有后盖。进一步地，等离子熔覆枪体的顶端为防护罩，防护罩的下端固定有连接板，连接板上连接有二号钨极，连接板的下端固定有固定板，固定板和主枪体分别用螺钉固定在绝缘块的上端和下端，主枪体的内部开设冷却水道，冷却水道的下部螺纹连接有喷头，喷头与冷却水道之间通过密封圈进行密封；主枪体的内壁上螺纹安装有送粉罩，送粉罩与冷却水道之间预留有一条送粉通道；主枪体的底部为二号喷嘴。进一步地，冷却管包括入水段和冷却段，入水段穿过后热等离子枪体的侧壁并连通外部，冷却段埋在后热等离子枪体中并包裹在一号钨极的四周。进一步地，冷却管包括一号冷却管和二号冷却管，一号冷却管的冷却段位于上枪体中，二号冷却管的冷却段位于下枪体中。进一步地，冷却水道包裹在二号钨极的四周。进一步地，预热等离子枪体的内部结构与后热等离子枪体的内部结构相同。等离子连续改性熔覆装置的操作方法，方法的步骤为：a、启动预热等离子枪体，对工件进行预热，以降低熔覆过程中的温度梯度；b、启动等离子熔覆枪体对预热后的工件进行表面熔覆，形成所需涂层；c、启动后热等离子枪体对涂层进行加热，减缓冷却速度，以降低涂层在冷却过程中的热应力；d、涂层在高温下完成成型和冷却，等离子熔覆完成。本专利技术实现了涂层成型过程和热处理过程的同步，提高了涂层所需的成型质量和使用性能。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为后热等离子枪体的内部结构示意图。图3为等离子熔覆枪体的内部结构示意图。图中：1、后热等离子枪体；2、紧固器；3、等离子熔覆设备；4、等离子熔覆枪体；5、预热等离子枪体；6、轴体；11、一号喷嘴；12、下枪体；13、绝缘板；14、上枪体；15、定位座；16、一号钨极；17、后盖；18、冷却管；19、进气管；41、防护罩；42、连接板；43、固定板；44、绝缘块；45、主枪体；46、二号钨极；47、冷却水道；48、喷头；49、密封圈；410、送粉罩；411、二号喷嘴。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1所示的一种等离子连续改性熔覆装置，包括后热等离子枪体1，后热等离子枪体1固定在紧固器2上，紧固器2上还固定有等离子熔覆设备3，等离子熔覆设备3中安装有等离子熔覆枪体4；紧固器2上还固定有预热等离子枪体5，预热等离子枪体5与后热等离子枪体1关于等离子熔覆枪体4对称，后热等离子枪体1和预热等离子枪体5可灵活的调整水平、垂直位置。如图2所示，后热等离子枪体1包括下枪体12和上枪体14，下枪体12和上枪体14之间通过绝缘板13直接连接并绝缘，下枪体12的前端为一号喷嘴11；后热等离子枪体1的内部设置有一号钨极16，一号钨极16通过定位座15固定在后热等离子枪体1中，一号钨极16和一号喷嘴11之间产生等离子炬，能够对工件进行加热；后热等离子枪体1的后端包裹有后盖17；后热等离子枪体1的侧面连通有冷却管18和进气管19，冷却管18和进气管19的上部均固定在轴体6中，冷却管18包括入水段和冷却段，入水段穿过后热等离子枪体1的侧壁并连通外部，冷却段埋在后热等离子枪体1中并包裹在一号钨极16的四周；冷却管18包括一号冷却管和二号冷却管，一号冷却管的冷却段位于上枪体14中，二号冷却管的冷却段位于下枪体12中，上枪体14和下枪体12分别通过两根冷却管进行循环冷却。预热等离子枪体5的内部结构与后热等离子枪体1的内部结构相同。如图3所示，等离子熔覆枪体4的顶端为防护罩41，防护罩41的下端固定有连接板42，连接板42上连接有二号钨极46，连接板42的下端固定有固定板43，固定板43和主枪体45作为两极分别用螺钉固定在绝缘块44的上端和下端，主枪体45的内部开设冷却水道47，冷却水道47包裹在二号钨极46的四周，冷却水道47的下部螺纹连接有喷头48，喷头48与冷却水道47之间通过密封圈49进行密封，防止冷却水渗漏；主枪体45的内壁上螺纹安装有送粉罩410，送粉罩410与冷却水道47之间预留有一条送粉通道，金属粉末沿送粉罩410内壁送至二号喷嘴411底部，用等离子炬外焰加热；主枪体45的底部为二号喷嘴411。等离子连续改性熔覆装置的操作方法，方法的步骤为：a、启动预热等离子枪体，对工件进行预热，以降低熔覆过程中的温度梯度；b、启动等离子熔覆枪体对预热后的工件进行表面熔覆，形成所需涂层；c、启动后热等离子枪体对涂层进行加热，减缓冷却速度，以降低涂层在冷却过程中的热应力；d、涂层在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子连续改性熔覆装置，其特征在于：包括后热等离子枪体(1)，后热等离子枪体(1)连接在紧固器(2)上，紧固器(2)上还连接有等离子熔覆设备(3)，等离子熔覆设备(3)中安装有等离子熔覆枪体(4)；所述紧固器(2)上还连接有预热等离子枪体(5)，预热等离子枪体(5)与后热等离子枪体(1)关于等离子熔覆枪体(4)对称。/n

【技术特征摘要】
1.一种等离子连续改性熔覆装置，其特征在于：包括后热等离子枪体(1)，后热等离子枪体(1)连接在紧固器(2)上，紧固器(2)上还连接有等离子熔覆设备(3)，等离子熔覆设备(3)中安装有等离子熔覆枪体(4)；所述紧固器(2)上还连接有预热等离子枪体(5)，预热等离子枪体(5)与后热等离子枪体(1)关于等离子熔覆枪体(4)对称。


2.根据权利要求1所述的等离子连续改性熔覆装置，其特征在于：所述后热等离子枪体(1)包括下枪体(12)和上枪体(14)，下枪体(12)和上枪体(14)之间通过绝缘板(13)直接连接并绝缘，下枪体(12)的前端为一号喷嘴(11)；后热等离子枪体(1)的内部设置有一号钨极(16)，一号钨极(16)通过定位座(15)固定在后热等离子枪体(1)中；后热等离子枪体(1)的侧面连通有冷却管(18)和进气管(19)，冷却管(18)和进气管(19)的上部均固定在轴体(6)中；后热等离子枪体(1)的后端包裹有后盖(17)。


3.根据权利要求1所述的等离子连续改性熔覆装置，其特征在于：所述等离子熔覆枪体(4)的顶端为防护罩(41)，防护罩(41)的下端固定有连接板(42)，连接板(42)上连接有二号钨极(46)，连接板(42)的下端固定有固定板(43)，固定板(43)和主枪体(45)分别用螺钉固定在绝缘块(44)的上端和下端，主枪体(45)的内部开设冷却水道(47)，冷却水道(47)的下部螺纹连接有喷头(48)，喷头(48)与冷却水道(47)之间通过密封圈(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑波，宗爱玲，李爱菊，张丽萍，董征莲，包君，毕勇，
申请(专利权)人：山东交通职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37