[发明专利]一种还原炉冷喷涂方法

权利要求书

1.一种还原炉冷喷涂方法，该方法采用还原炉冷喷涂系统制备还原炉钟罩内壁涂层，其特征在于：该系统包括有气体工作站、气体预加热器、气体加热器、粉末填充装置、喷枪、中央控制单元、自动机械臂、还原炉钟罩支架和还原炉钟罩清洗工作站，其中气体工作站有两路气路，一路与气体预加热器相连，一路与粉末填充装置相连，而气体预加热器的另一端与气体加热器相连，粉末填充装置的另一端亦与气体加热器相连，气体加热器另一端与喷枪连接；原材料粉末与来自气体预加热器的气体在气体加热器内混合，喷枪固定在自动机械臂上，还原炉钟罩放置在还原炉钟罩支架上，位于自动机械臂上的喷枪在还原炉钟罩内工作；还原炉钟罩支架推动还原炉钟罩做圆周运动，而喷枪做往复直线运动和往复圆弧运动，工作载气携带原材料粉末从喷枪喷出并在还原炉钟罩的内表面形成涂层；

所述气体工作站设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器将气体工作站的压力和温度反馈到中央控制单元上，以实时监控气体工作站内的气体状态；所述气体预加热器上亦设置有压力传感器和温度传感器，其压力传感器和温度传感器将气体预加热器的压力和温度反馈到中央控制单元上，以实时监控和调控气体预加热器内的气体状态；所述气体加热器和粉末填充装置均设置有压力传感器和温度传感器，其压力传感器和温度传感器分别连接到中央控制单元上，以实现实时监控和调控；所述喷枪设置有速度传感器、温度传感器和压力传感器，其速度传感器、压力传感器和温度传感器均连接到中央控制单元上，以实现实时监控和调控；所述自动机械臂与还原炉钟罩支架均设置有控制系统，各自的控制系统分别与中央控制单元相连，通过中央控制单元对自动机械臂和还原炉钟罩支架进行调控；

所述喷涂方法包括，首先清洗还原炉钟罩内壁，清洗完的还原炉钟罩放置在还原炉钟罩支架上；来自气体工作站的载气在气体预加热器内进行预加热，原材料粉末自粉末填充装置的低压仓导入至高压仓，来自高压仓的原材料粉末和来自气体预加热器的载气在气体加热器内混合并进行二次加热；经二次加热的气固两相流导入至喷枪的喷嘴，喷嘴将气流加速至超音速，超音速气固两相流由喷嘴喷出并碰撞还原炉钟罩内壁，然后沉积在还原炉钟罩内壁表面形成涂层；在喷涂作业中，自动机械臂做往复直线运动和往复圆周运动，还原炉钟罩支架推动还原炉钟罩做连续、匀速的圆周运动，喷枪喷出的原材料粉末在还原炉钟罩内壁上沿螺旋线轨迹进行沉积，最终涂满整个表面。

2.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述气体预加热器的加热范围为100℃-2000℃，在气体预加热器的内部设置有耐高温陶瓷内衬，该耐高温陶瓷内衬采用氮化硅制成；所述气体加热器的加热范围为100℃-2000℃，在气体加热器的内部设置有耐高温陶瓷内衬，该耐高温陶瓷内衬采用氮化硅制成。

3.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述粉末填充装置包括有低压仓和高压仓，低压仓的工作压力为0.1MPa-0.5MPa，高压仓的工作压力为1MPa-10MPa；低压仓和高压仓内均设置有耐高温陶瓷材料，该耐高温陶瓷材料为氮化硅。

4.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述自动机械臂有两个主自由度，分别为X移动和Z移动，且该自动机械臂的线速度为0.1mm/s-5mm/s。

5.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述自动机械臂有三个主自由度，分别为X移动、Z移动和转动。

6.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述还原炉钟罩支架推动还原炉钟罩做匀速圆周运动，还原炉钟罩的转速为0.05r/s-2r/s。

7.根据权利要求1所述的还原炉冷喷涂方法，其特征在于：所述还原炉钟罩支架推动还原炉钟罩做两种运动，分别为匀速圆周运动和往复直线运动，还原炉钟罩的转速为0.05r/s-2r/s，而其线速度为0.3mm/s-5mm/s。