[实用新型]一种减少铝合金冷喷涂堵粉的喷涂装置

说明书

本实用新型涉及一种减少铝合金冷喷涂堵粉的喷涂装置，包括拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管内设置有主通道和辅通道，所述主通道的一端为气体流入口，一端为气体流出口，所述辅通道的一端为粉末流入口，另一端连通所述主通道，所述主通道和辅通道的中心线沿二者内部流体的流动方向的夹角为15～85°。粉末流倾斜入射可以降低对喷嘴内壁的冲击力，进一步减少喷嘴与铝合金颗粒的结合；在喷管外壁设置冷却装置，可适时调整喷管温度，减少喷管内壁与铝合金颗粒的结合；相对于现有的冷喷涂系统，本实用新型仅需对喷管进行简单改造，改造成本低。

技术领域

本实用新型涉及铝合金表面涂层制造领域，具体地涉及一种减少冷喷涂铝合金粉末时喷嘴容易堵粉、喷嘴寿命短的喷涂装置。

背景技术

冷喷涂技术是一种低温的涂层制造技术，其原理是利用载有粉末的、加热的高压气流通过拉瓦尔喷嘴，在喷嘴出口端将粉末混合气体加速到超音速，然后超音速粉末冲击基板，巨大的动量使粉末与基板形成固态结合。其中，粉末颗粒发生塑性变形。由于该方法未产生熔化，成形温度低，对基板的热影响小，这一特性使其在修复领域应用广泛。但是，冷喷涂铝合金这类低熔点合金时，高温气体长时间工作会加热喷嘴，容易使粉末粘接在喷嘴内壁表面，导致堵粉。在低压冷喷涂中，由于粉末从拉瓦尔喷嘴喉部横向进入喷嘴，部分粉末直接以接近垂直的角度冲击喷嘴壁，更容易在壁内沉积，堵粉更加容易发生，导致在喷涂铝铜等铝合金时喷嘴寿命极短。其原因主要如下：内部沉积铝合金后，拉瓦尔喷嘴的特有内壁曲线轮廓遭到破坏，气流受阻，导致送粉喷嘴内部负压环境被破坏，气体倒流，冷喷涂过程不能继续。根据冷喷涂的物理原理，粉末与喷嘴的温度越高，粉末速度越快，越容易发生结合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出了一种减少铝合金冷喷涂堵粉的喷涂装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的方案是：

一种减少铝合金冷喷涂堵粉的喷涂装置，包括拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管内设置有主通道和辅通道，所述主通道的一端为气体流入口，一端为气体流出口，所述辅通道的一端为粉末流入口，另一端连通所述主通道，所述主通道和辅通道的中心线沿二者内部流体的流动方向的夹角为15～85°。

优选地，所述主通道沿包括流体的流动方向分为收敛部和出口部，所述收敛部的截面积沿流体的流动方向逐渐减小，所述出口部的截面积沿流体的流动方向逐渐增大。

优选地，所述辅通道连通所述主通道的位置位于所述出口部靠近收敛部的一侧。

优选地，所述收敛部的长度小于出口部。

优选地，所述拉瓦尔喷管气体流入口与气体流出口的面积相等。

优选地，所述拉瓦尔喷管的外壁设置有冷却套管，所述冷却套管与拉瓦尔喷管的外壁之间构成冷却腔，所述冷却腔的靠近气体流入口和气体流出口的两端分别设置有冷却液出口和冷却液入口。

优选地，所述拉瓦尔喷管的内壁上设置有温度传感器。

本实用新型的优点在于：

1，粉末流倾斜入射可以降低对喷嘴内壁的冲击力，进一步减少喷嘴与铝合金颗粒的结合；

2、在喷管外壁设置冷却装置，可适时调整喷管温度，减少喷管内壁与铝合金颗粒的结合；

3、相对于现有的冷喷涂系统，仅需对喷管进行简单改造，改造成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种减少铝合金冷喷涂堵粉的喷涂装置的结构示意图。

图中的附图标注为：

1，气体流入口；2，拉瓦尔喷管；3，冷却液入口；4，冷却套管；5，收敛部；6，辅通道；7，出口部；8，冷却液出口；9，气体流出口；10，主通道。

具体实施方式