[实用新型]高速集束电弧喷涂枪

说明书

技术领域

本实用新型属于热喷涂技术领域，特别涉及一种高速集束电弧喷涂枪。

背景技术

电弧喷涂是一种重要的热喷涂涂层制备方法，具有生产效率高、成本低、操作方便、安全可靠的优点，其制备的金属、合金涂层，结合强度高，孔隙率低，耐蚀耐磨性能好，在机械制造、航空航天、水利电力等领域获得了广泛的应用。

在电弧喷涂中，喷枪是关键的设备，目前应用的主要是敞开式喷枪和封闭式喷枪。敞开式喷枪只有一路气流，直接雾化熔化的丝材，然后进入大气。封闭式喷枪采用二次雾化头结构，加装空气帽，将弧区适当封闭，并将雾化气流分为两路，由辅助的二次雾化气流将弧区适当压缩，这种结构增加了弧区的压力，提高了空气流的喷射速度和电弧温度，使喷射的金属粒子速度达200m/s，加强了对熔化金属的雾化效果，使喷出的颗粒更加细微，同时提高了涂层与基体的结合强度。为了获得良好性能的涂层，部分喷枪采用缩放喷嘴取代传统的收缩喷嘴，提高了雾化的气动特性，提高了粒子的速度，有利于获得高结合强度低孔隙率的涂层。

目前的电弧喷涂，与超音速火焰喷涂、等离子喷涂相比，射流均比较发散，对涂层的性能与制备工艺有较大的影响。包含粒子和雾化气流的射流在到达基体前，与空气进行动量与热量的交换，射流中心部分的粒子由于受空气的影响相对较小，粒子速度、温度高，边缘部分的粒子受空气的影响相对较大，粒子速度、温度低，由电弧喷涂的原理可知，粒子的速度与温度越高，涂层性能越好。射流的发散角越大，处于中心部分的粒子比例越小，处于边缘部分的粒子比例越高，涂层的性能越低。另外，大发散角喷枪对破损涂层的修补也很困难，通常情况下，涂层失效只是在一个较小的区域内，修补时，如果射流不集中，导致破损边缘大范围的涂层厚度增大，降低性能，甚至造成更大范围的涂层剥落。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能有效控制射流的发散，提高涂层的性能，并能用于失效涂层的修补，特别适宜于现场作业的高速集束电弧喷涂枪。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括枪体以及设置在枪体出口处的雾化喷嘴，在枪体内还设置有绝缘体，该绝缘体内的雾化气通道与雾化喷嘴相连通，且在绝缘体上还设置有与雾化喷嘴相连通的导电嘴，绝缘体上还开设有与雾化气通道相连通的集束气通道，集束气通道的出口即集束嘴设置在雾化喷嘴的外围。

本实用新型的雾化喷嘴采用先渐缩再渐扩的结构。

由于本实用新型的枪内采用二路气体，雾化气和集束气，雾化气完成熔化丝材的雾化与加速，集束气抑制射流的发散，因此能有效控制射流的发散，获得的涂层性能好。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，2，本实用新型包括枪体1以及设置在枪体1出口处的先渐缩再渐扩的雾化喷嘴4，在枪体1内还设置有绝缘体2，该绝缘体2内的雾化气通道7与雾化喷嘴4相连通，且在绝缘体2上还设置有与雾化喷嘴4相连通的导电嘴3，绝缘体2上还开设有与雾化气通道7相连通的集束气通道8，集束气通道8的出口即集束嘴5设置在雾化喷嘴4的外围。

本实用新型的工作过程如下：电源通过电缆与导电嘴3接头相连，金属丝6通过导电嘴中心的孔由送丝机均匀送进喷枪，雾化气雾化气通道7经雾化喷嘴4加速后，形成高速气体，将熔化的金属丝6雾化成细小的粒子，形成射流，集束气通过集束气通道8由集束嘴5形成的气流对射流起压缩作用，减弱空气对射流的卷吸与发散作用，形成集束射流。

由于本实用新型采用了特殊的集束处理，能有效的减少射流的发散，从而提高粒子的速度与温度，形成更高质量的涂层。