[发明专利]真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪

说明书

本发明公开了一种真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪，包括顺序设置的送粉装置、静电发生装置、加速装置以及喷嘴，所述静电发生装置用于使送粉装置中送出的粉末粒子带电，所述加速装置具有加速电场用于使带电粒子加速并使得加速后的粒子通过喷嘴喷出。本发明将喷涂粉末转化成带电粒子束并通过加速电场加速，整个装置可通过较小的空间使得粒子加速至预设速度，利于减小喷枪的体积，提高喷枪的结构紧凑性，而且粒子束的加速过程较为恒定，使得粒子束终速度恒定，喷涂于基体表面的涂层一致性较好，进而提高喷涂质量。

技术领域

本发明涉及表面喷涂技术领域，特别涉及一种真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪。

背景技术

现有超音速冷喷涂技术通常是利用压缩气体通过缩放型拉瓦管产生超音速气流，将粉末沿轴向送入超音速气流中，形成气-固双相流，经加速后在完全固态下撞击基体，发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成涂层。该结构中粉末是通过气体加速，导致粉末的喷射速度不稳定，使得喷涂于基体表面的涂层质量一致性较差，均匀性不足。

因此，需要一种真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪，以使得粉末喷涂速度较为恒定，提高喷涂效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪，在较低喷涂气压条件下得到更高的喷涂速度及能量，实现喷涂粉末聚焦和精确控制，从而改善喷涂作业环境、提高喷涂作业效率，提高喷涂沉积效果，全面提升喷涂装备的性能。

本发明的真空电扫多场赋能超音速沉积喷枪，包括顺序设置的送粉装置、静电发生装置、加速装置以及喷嘴，所述静电发生装置用于使送粉装置中送出的粉末粒子带电，所述加速装置具有加速电场用于使带电粒子加速并使得加速后的粒子通过喷嘴喷出。

进一步，还包括设置于送粉装置出口侧用于对粒子进行加热的加热装置。

进一步，还包括偏转线圈，所述偏转线圈设置于喷嘴出口端用于控制带电粒子束的喷射方向。

进一步，还包括拉瓦尔喷管，所述送粉装置底部具有用于引导粒子流动的送粉管，所述送粉管出口端位于拉瓦尔喷管进口端内，所述加速装置位于拉瓦尔喷管出口端侧。

进一步，所述拉瓦尔喷管出口端设置有用于使带电粒子束聚焦的一级磁透镜，所述加速装置设置于一级磁透镜出口端侧。

进一步，还包括壳体，所述送粉装置连接于壳体顶部用于将粉末送至壳体内部，所述喷嘴设置于壳体底部并竖向正对送粉装置出口端，所述壳体上设置有用于为拉瓦尔喷管通入高压气体的进气口以及用于抽出气体以使壳体内形成近真空环境的抽气口。

进一步，所述喷嘴外接有使粒子束聚焦的二级磁透镜，所述偏转线圈安装于二级磁透镜出口端。

进一步，所述加热装置围绕送粉管设置。

进一步，所述壳体内腔通过绝缘板分隔为上腔室、中部腔室和下腔室，所述拉瓦尔喷管设置于中部腔室内并使得上腔室和下腔室连通，所述送粉管经上腔室向下延伸至拉瓦尔喷管进口端，所述加热装置设置于上腔室内，所述加速装置设置于下腔室内用于使得拉瓦尔喷管喷出的粒子束加速，所述喷嘴设置于下腔室底部使得加速后的粒子束经过喷嘴喷出。

进一步，所述进气口与上腔室连通，所述抽气口与中部腔室或下腔室连通。

本发明的有益效果：