[实用新型]一种双气体可控加热冷喷涂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双气体可控加热冷喷涂装置，能够实现金属陶瓷等粉末的高沉积率和获得性能优良的涂层。 

背景技术

冷喷涂是目前研究的热点涂层沉积方法之一，能够实现材料低温下的沉积，从而避免了传统热喷涂技术沉积涂层过程中，由于使用高温热源而出现的材料氧化、分解、相变、蒸发等问题。冷喷涂主要利用高速粒子与基体或已沉积涂层碰撞时发生的剪切失稳而实现涂层沉积，因此，喷涂过程中粉末粒子的速度和温度是决定粉末粒子沉积效率及所沉积涂层组织和性能的关键因素。目前的冷喷涂系统，为了提高喷涂气体的预热温度及对粒子的加热加速效果，主要使用电阻加热炉对喷涂气体（主气）进行加热，但由于电阻加热炉与气管之间的换热效率较低，控制响应度较差，而且送粉气一般不进行加热，因此，当高温喷涂气体和室温送粉气体在枪体混合后会导致枪体内气体温度显著下降，从而影响了喷枪内气体对粒子的加热加速作用。此外，传统冷喷涂系统的气体加热系统还存在加热炉体积较大、电阻丝高温下容易坏等问题。 

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种双气体可控加热冷喷涂装置，可实现两路气体快速可控加热，具有加热响应速度高，结构简单，使用寿命长的特点。 

   实现上述目的而采取的技术方案，包括气体控制柜、加热炉、送粉器、喷枪，以及连接管路，所述的气体控制柜设有主气出口和送粉气出口，主气出口经阀门连接主气加热炉，主气加热炉出口连接喷枪，送粉气出口经阀门连接送粉气加热炉，送粉气加热炉出口连接喷枪，所述的送粉气加热炉一端设有送粉器，所述的主气加热炉内设有主气加热炉测温热电偶，送粉气加热炉内设有送粉气加热炉温度测量热电偶，所述的连接管路内设有测量主气温度热电偶、枪内气体温度测量热电偶和送粉气温度测量热电偶，所述的测量热电偶连接温度记录仪。 

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。 

由于采用了对主气和送粉气管道直接感应加热的结构设计，因而实现了对主气和送粉气两路分别加热，并通过热电偶测定不同位置温度实现对气体温度测控，并通过计算机系统实现在线监视，可实现两路气体可控加热，具有加热响应速度高，结构简单的特点。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。 

图1为本装置结构原理示意图。 

具体实施方式

包括气体控制柜1、加热炉、送粉器、喷枪9，以及连接管路，如图1所示，所述的气体控制柜1设有主气出口和送粉气出口，主气出口经阀门2连接主气加热炉3，主气加热炉3出口连接喷枪9，送粉气出口经阀门21连接送粉气加热炉14，送粉气加热炉14出口连接喷枪9，所述的送粉气加热炉14一端设有送粉器16，所述的主气加热炉3内设有主气加热炉测温热电偶22，送粉气加热炉14内设有送粉气加热炉温度测量热电偶13，所述的连接管路内设有测量主气温度热电偶5、枪内气体温度测量热电偶10和送粉气温度测量热电偶11，所述的测量热电偶连接温度记录仪12。 

所述的送粉器16可以设在送粉气加热炉14前端或后端，在送粉器设置的另一端设有备用送粉器23。 

本装置设计了双气路加热系统，对冷喷涂的主气和送粉气分别运用感应加热方式进行加热，实现对两路气体加热的单独控制，通过热电偶和计算机实现对不同位置气体温度的在线监测。送粉气感应加热炉位置可安装在送粉器前面或后面，实现不同材质的加热要求。 

本装置包括气体感应加热炉、气体温度和压力测控系统包括热电偶、压力表（见图1）。可实现冷喷涂过程中送粉气和工作气体单独控制加热，并可实现喷涂过程中气体温度和压力的监测。本装置具有以下特点。 

主气加热炉和送粉气加热炉均采用感应加热炉实现送粉气和主气双路气体加热，且可通过选择送粉器位置（位于加热炉之前或之后），实现对不同粉末的预热要求； 

通过送粉气温度测量热电偶、枪内气体温度测量热电偶、主气温度测量热电偶，结合温度记录仪实现喷涂过程各路气体温度监测；

通过主气加热炉温度测量热电偶和送粉气加热炉温度测量热电偶和温度记录仪实现对加热炉炉壁温度监测；

通过主气压力表、送粉气气压力表和枪内气体压力表，实现喷涂过程不同位置气体压力监测；

本实用新型不仅局限于这一个实施例，凡是采用本设计的结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都属于本实用新型的范围。

本实用新型主要组成示意图如图1所示，包括气体控制柜1、主气阀门2、主气加热炉3、主气压力表4、测量主气温度热电偶5、主气管道6、送粉气压力表7、枪内气体压力表8、喷枪9、枪内气体温度测量热电偶10、送粉气温度测量热电偶11、温度记录仪（计算机）12、送粉气加热炉温度测量热电偶13、送粉气加热炉14、送粉气管道15、送粉器16、主气进气阀17、主气进气管18、送粉气进气管19、送粉气进气阀20、送粉气阀21、主气加热炉测温热电偶22、送粉器（备用）23等组成，其中主气加热炉和送粉气加热炉分别连接可选择频率和可调节电流大小的交流电源上。主气经过主气阀门2和主气管道经过控制柜1调压后进入主气加热炉3，通过感应加热后，并通过主气管道6进入喷枪。送粉气经过送粉气阀19、送粉气进气管道20，经过控制柜1调压后进入送粉气加热炉14，通过感应加热后，并通过送粉气管道15进入喷枪9，从两个加热炉出来的管道均用保温岩棉或橡塑海绵包裹，以减少热量损失。在进入送粉气加热炉前后管道各留有安装送粉器的接口位置，分别安装送粉器16备用送粉器23，实现不同粉末的加热要求。分别用主气温度热电偶5、送粉气温度测量热电偶11和枪内气体温度测量热电偶10测量主气、送粉气和枪内气体温度，并传送到计算机监测。在进入喷枪前的主气道、送粉气管道和喷枪上分别安装有高温压力表（4、7和8），实现对主气、送粉气和枪内气体压力的监测。