一种用于喷涂粉末的喷管及喷涂装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于喷涂粉末的喷管及喷涂装置。该喷管包括：外管和拉瓦尔喷管，拉瓦尔喷管设置在外管内，拉瓦尔喷管的侧壁设置有多条间隔均匀的补粉通道、多条间隔均匀的补气通道和气腔，补粉通道位于补气通道的外围，补气通道的上方的拉瓦尔喷管的侧壁中具有一圈气腔，气腔与补气通道的顶端连通，每一补气通道与拉瓦尔喷管的内部通过从上到下间隔均匀设置的多条气体通道连通，外管的侧壁开设有第一进气孔，第一进气孔位于拉瓦尔喷管的上方，外管的侧壁和拉瓦尔喷管的侧壁开设有贯通的第二进气孔，第二进气孔与气腔连通。本发明专利技术通过增设补气通道和补粉通道，实现均匀送粉，提高涂层的沉积效率和沉积质量，形成厚度均匀的涂层。层。层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于喷涂粉末的喷管及喷涂装置


[0001]本专利技术涉及粉末喷涂
，尤其涉及一种用于喷涂粉末的喷管及喷涂装置。

技术介绍

[0002]金属部件在使用过程中，由于长期受到外界交变应力等不均匀载荷的作用，特别是工作环境恶劣情况下，很容易产生微裂纹等表面缺陷。带有缺陷的金属部件如继续使用，表面的微裂纹缺陷会继续扩展形成更大的缺陷区域，导致部件因不能满足使用要求而提前报废，造成能源与资源的巨大浪费。据统计因表面缺陷提前报废的金属部件常见的有动机转子叶片、齿轮类和轴类部件等。利用先进的激光表面修复技术对缺陷金属表面进行修复，不仅可以延长金属部件的使用寿命，还可以减少经济损失和时间损失，尤其是对高附加值的核心部件具有重要的应用意义。
[0003]冷喷涂技术(CS，Cold Spraying)，又称为气体动力喷涂技术，是指当具有一定塑性的高速固态粒子与基体碰撞后，经过强烈的塑性变形而发生沉积形成涂层的技术。通常条件下，一般的概念是当固态粒子碰撞到某种基体后将产生固态粒子对基体的冲蚀作用。
[0004]冷喷涂颗粒是否能够在基体上形成涂层主要取决于颗粒撞击基体前的速度，即颗粒的临界速度V
p
。对于每一种喷涂材料，存在一定的临界速度V
p
，当粒子速度大于该速度时，粒子碰撞后沉积于基体表面形成涂层。在喷涂过程中，为了使喷涂粉末达到其临界速度，可将加速气体预热后送入喷枪，通常预热温度小于600℃。此外，为了获得较高的粒子喷涂速度，要求粉末粒子粒度和分布范围要小，一般为5μm～50μm的球形粉末。
[0005]然而，当高速气体加速粉末移动时，传统的喷头内的粉末并不是以同样的速度喷出，并且表现出速度快的地方粉末相对较多，速度慢的地方粉末较少，由此造成涂层在基体剖切面上分布不均匀，大致呈现中间厚两边薄的形态，导致沉积效率低，严重影响涂层的性能。总而言之，传统的喷头沉积效率低，这限制了其在工业中广泛应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种用于喷涂粉末的喷管及喷涂装置，以解决现有技术喷涂沉积效率低的问题。
[0007]第一方面，提供一种用于喷涂粉末的喷管，包括：外管和拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管设置在所述外管内，所述拉瓦尔喷管的顶端低于所述外管的顶端，所述拉瓦尔喷管的侧壁设置有多条间隔均匀的补粉通道、多条间隔均匀的补气通道和气腔，所述补粉通道位于所述补气通道的外围，所述补粉通道和所述补气通道相间设置，每一所述补粉通道从所述拉瓦尔喷管的侧壁的顶端贯通到所述拉瓦尔喷管的侧壁的底端，所述补气通道的顶端低于所述补粉通道的顶端，所述补气通道的底端高于所述拉瓦尔喷管的底端，所述补气通道的上方的所述拉瓦尔喷管的侧壁中具有一圈气腔，所述气腔与所述补气通道的顶端连通，每一所述补气通道与所述拉瓦尔喷管的内部通过从上到下间隔均匀设置的多条气体通道连通，所述外管的侧壁开设有第一进气孔，所述第一进气孔位于所述拉瓦尔喷管的上方，所
述外管的侧壁和所述拉瓦尔喷管的侧壁开设有贯通的第二进气孔，所述第二进气孔与所述气腔连通。
[0008]进一步，所述用于喷涂粉末的喷管还包括：设置在所述外管外的补气管，所述补气管包括：主路补气管、第一支路补气管和第二支路补气管，所述主路补气管的一端分别与所述第一支路补气管的一端和所述第二支路补气管的一端连通，所述第一支路补气管的另一端连通所述第一进气孔，所述第二支路补气管的另一端连通所述第二进气孔。
[0009]进一步：所述气体通道为向下倾斜的通道。
[0010]进一步：所述拉瓦尔喷管的顶端的内径大于所述拉瓦尔喷管的收缩管的内径。
[0011]第二方面，提供一种喷涂装置，包括：第一安装板、壳体、多个激光器和如第一方面实施例所述的喷管；所述第一安装板设置有安装孔，所述壳体穿设在所述安装孔中，所述壳体为中空结构，所述外管的一端插入所述中空结构，所述第二进气孔位于所述壳体的上方，位于所述中空结构内的所述外管的侧壁的外表面包覆有保温层，所述保温层的外表面缠绕有冷却水管道，所述冷却水管道的一端与冷却接头连通，所述冷却水管道的另一端伸出所述壳体，所述冷却水管道的外表面缠绕有电阻丝，所述电阻丝的一端与保温接头电连接，多个所述激光器间隔均匀地安装在所述第一安装板的下表面上。
[0012]进一步：所述第一安装板的下表面连接多个U型安装座，每一所述激光器可转动地安装在所述U型安装座中。
[0013]进一步：所述U型安装座通过可调螺栓安装在所述第一安装板的下表面。
[0014]进一步：所述第一安装板的一端与连接板的一端连接，所述连接板的另一端连接第二安装板，所述冷却接头和所述保温接头安装在所述第二安装板上。
[0015]进一步：所述第二安装板的一端连接第三安装板的一端。
[0016]这样，本专利技术实施例，通过增设补气通道和补粉通道，以便增加速度慢处粉末的供给量，实现均匀送粉，从而提高涂层的沉积效率和沉积质量，形成厚度均匀的涂层。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例的用于喷涂粉末的喷管的剖视图一；
[0019]图2是本专利技术实施例的用于喷涂粉末的喷管的剖视图二；
[0020]图3是本专利技术实施例的用于喷涂粉末的喷管的立体图；
[0021]图4是本专利技术实施例的用于喷涂粉末的喷管的出口的仰视图；
[0022]图5是本专利技术实施例的喷涂装置的结构示意图一；
[0023]图6是本专利技术实施例的喷涂装置的结构示意图二；
[0024]图7是现有技术的拉瓦尔喷管的剖视图；
[0025]图8是现有技术的拉瓦尔喷管的出口的仰视图；
[0026]图9是现有技术的拉瓦尔喷管喷涂形成的涂层的示意图；
[0027]图10是本专利技术实施例的用于喷涂粉末的喷管喷涂形成的涂层的示意图。
具体实施方式
[0028]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。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取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术公开了一种用于喷涂粉末的喷管。如图1～4所示，该喷管包括如下的结构：外管1和拉瓦尔喷管2。其中，拉瓦尔喷管2设置在外管1内。拉瓦尔喷管2的顶端低于外管1的顶端，即拉瓦尔喷管2的入口低于外管1的入口。拉瓦尔喷管2是由两个锥形管构成，其中上端为收缩管，下端为扩张管。优选的，拉瓦尔喷管2的顶端的内径大于拉瓦尔喷管2的收缩管的内径，以便于粉末进入拉瓦尔喷管2；拉瓦尔喷管2的底端的出口为圆形，拉瓦尔喷管2的底端与外管1的底端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于喷涂粉末的喷管，其特征在于，包括：外管和拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管设置在所述外管内，所述拉瓦尔喷管的顶端低于所述外管的顶端，所述拉瓦尔喷管的侧壁设置有多条间隔均匀的补粉通道、多条间隔均匀的补气通道和气腔，所述补粉通道位于所述补气通道的外围，所述补粉通道和所述补气通道相间设置，每一所述补粉通道从所述拉瓦尔喷管的侧壁的顶端贯通到所述拉瓦尔喷管的侧壁的底端，所述补气通道的顶端低于所述补粉通道的顶端，所述补气通道的底端高于所述拉瓦尔喷管的底端，所述补气通道的上方的所述拉瓦尔喷管的侧壁中具有一圈气腔，所述气腔与所述补气通道的顶端连通，每一所述补气通道与所述拉瓦尔喷管的内部通过从上到下间隔均匀设置的多条气体通道连通，所述外管的侧壁开设有第一进气孔，所述第一进气孔位于所述拉瓦尔喷管的上方，所述外管的侧壁和所述拉瓦尔喷管的侧壁开设有贯通的第二进气孔，所述第二进气孔与所述气腔连通。2.根据权利要求1所述的用于喷涂粉末的喷管，其特征在于，还包括：设置在所述外管外的补气管，所述补气管包括：主路补气管、第一支路补气管和第二支路补气管，所述主路补气管的一端分别与所述第一支路补气管的一端和所述第二支路补气管的一端连通，所述第一支路补气管的另一端连通所述第一进气孔，所述第二支路补气管的另一端连通所述第二进气孔。3.根据权利要求1所述的用于喷涂粉末的喷管，其特征在于：所述气体通...

【专利技术属性】
技术研发人员：田凯，黎炜，刘博，蒋超伟，邹洪森，姚建华，徐天书，李波，王梁，柴毅，曹凯，张群莉，陈涛，赵娜娜，陈芳玲，杜艳芬，马静，冯莉芳，郭微，杨伟鹏，
申请(专利权)人：浙江工业大学华电宁夏灵武发电有限公司，
类型：发明
国别省市：