[实用新型]一种气流温度可控的HVOF喷涂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热喷涂领域，特别是一种气流温度可控的HVOF喷涂装置。

背景技术

超音速火焰喷涂(HVOF)是在在普通火焰喷涂的基础上发展起来的一种新型热喷涂技术。它是利用碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室或特殊的喷嘴中燃烧，产生高温高压燃气焰流，将粉末送进火焰中，并产生熔化或半熔化的粒子，从而高速撞击在基材表面上沉积形成涂层。由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到基材表面，因此它能获得比普通火焰喷涂或等离子喷涂结合强度更高的致密涂层。

HVOF喷涂的两个主要特点是：高速，从而使喷涂颗粒具有很高的动能以及很短的氧化暴露时间；相对较低的温度。然而，尽管HVOF喷涂具有高速和相对低温这两个显著特点，人们还是希望它能够在此基础上能够进一步获得更低的温度。这是由于，更低的温度有利于使喷涂的粒子(如WC等碳化物)在撞击到基材表面前保持在只软化而不熔化的状态，这样一方面有效避免了熔化粒子在喷枪枪管堵塞的问题，另一方面也抑制了碳化物的熔融分解从而避免了其带来的涂层质量的各种问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种能够保持原有HVOF喷涂优点的情况下，进一步降低粒子温度的HVOF喷涂装置。本实用新型所采用的技术方案如下：一种HVOF喷涂装置，主要由燃烧室、控温室、拉伐尔喷管和前端喷管组成；其中控温室位于燃烧室与拉伐尔喷管之间；拉伐尔喷管前端连接前端喷管用以将粉末粒子喷射出去；燃烧室设有燃料管嘴、氧气管嘴以及火花塞，用以通入燃料和氧气并将其点燃从而产生高温高压燃气焰流；控温室设有测温仪和不活性冷却气体喷嘴，测温仪和不活性冷却气体喷嘴都与外部控制系统相连，测温仪实施监测控温室内气流温度，并将温度测量结果反馈至控制系统，当温度测量结果超过设定的阈值时，控制系统控制开启不活性冷却气体喷嘴，喷入低温不活性气体以降低气流温度，当温度测量结果 在设定的阈值以下时，控制系统控制关闭不活性冷却气体喷嘴，停止喷入低温不活性气体；拉伐尔喷管与前端喷管的连接部设有送粉嘴，用以喷入原料粉末粒子。

本实用新型的有益效果是：通过在燃烧室与拉伐尔喷管之间设置具有测温仪及不活性冷却气体喷嘴的控温室，实现了对控温室气流温度的实时控制，从而既能使粉末粒子保持在只软化而不熔化的状态从而有效避免了熔化粒子在喷枪枪管堵塞等问题，又能抑制粉末粒子如碳化物等的熔融分解从而避免了其带来的涂层质量等各种问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

1.燃烧室；2.控温室：3.拉伐尔喷管：4.前端喷管；5.燃料管嘴；6.氧气管嘴；7.火花塞；8.不活性冷却气体喷嘴；9.送粉嘴；10.测温仪；11.控制系统。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的HVOF喷涂装置，主要由燃烧室1、控温室2、拉伐尔喷管3和前端喷管4组成，此外还有一些超音速火焰喷涂装置的常规配制，例如装置管壁的水冷系统(图中未示出)；其中控温室2位于燃烧室1与拉伐尔喷管3之间；拉伐尔喷管3前端连接前端喷管4用以将粉末粒子喷射出去；燃烧室1设有燃料管嘴5、氧气管嘴6以及火花塞7，用以通入燃料和氧气并将其点燃从而产生高温高压燃气焰流；控温室2设有测温仪和不活性冷却气体喷嘴，测温仪10和不活性冷却气体喷嘴8都与外部控制系统11相连，测温仪10实施监测控温室内气流温度，并将温度测量结果反馈至控制系统11，当温度测量结果超过设定的阈值时，控制系统11控制开启不活性冷却气体喷嘴8，喷入低温不活性气体以降低气流温度，当温度测量结果在设定的阈值以下时，控制系统11控制关闭不活性冷却气体喷嘴8，停止喷入低温不活性气体；拉伐尔喷管3与前端喷管4的连接部设有送粉嘴9，用以喷入原料粉末粒子。