专利名称：一种高速电弧喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及表面工程的热喷涂技术领域，尤其是一种高速电弧喷枪。
背景技术：
电弧喷涂是利用大电流使两根连续送进的金属丝之间产生高温电弧来熔化金属丝材本身，再用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。电弧喷涂以其喷涂效率高，喷涂成本低，操作简便等优点，广泛应用于钢结构防腐蚀、耐磨损和机械零件维修等。但由于其速度相对较慢，虽然材料能够很好的熔化并喷射到工件表面，但喷涂粒子到达工件后的冲击力度不够，涂层和工件的结合强度相对较小，涂层空隙率相对较大，导致涂层性能不高，不能应用到高端产品。国内外也有人尝试通过增大气体流量来增加粒子速度，这样虽然可以提高一点速度，但对喷枪来说就相对工作在较大负荷下，对喷枪寿命及喷涂质量有很大的影响，而且气体消耗量较大，所以这种方法并没有很好的推广。
发明内容针对现有电弧喷枪的技术问题，本实用新型的技术方案如下一种高速电弧喷枪，包括外连接固定套、外枪体、弧光罩、陶瓷喷嘴、导电嘴、导电嘴内连接、气体稳定管组成，陶瓷喷嘴内部孔的扩散段与压缩段均为拉法尔曲面，形成了一个完整的拉法尔喷管，内孔光滑连接。能使束流加速至超音速。上述高速电弧喷枪陶瓷喷嘴内部孔扩散段长度D=20mnT30mm，出口尺寸为 Φ 8ι πΓΦ 10mm。上述高速电弧喷枪陶瓷喷嘴内部孔压缩段近似倒圆角R=3mnT6mm，喉口尺寸为 Φ d2=5mnT8mm0上述高速电弧喷枪采用气体稳压管，能有效的消除气体压力的波动，确保为喷枪提供稳定高速的气流。上述高速电弧喷枪的丝材交弧角度α =30°、5°。上述高速电弧喷枪喷嘴采用的是高性能氧化铝陶瓷，结构简单，耐高温，耐冲刷。本实用新型主要通过如下几个方面来提高束流速度，改善气流稳定性，从而提高图层的结合强度、降低空隙率。1.本实用新型改进喷嘴结构，以往喷嘴一般都较短，孔较大，气体不能很好的压缩，导致束流分散、粒子速度较慢，通过对超音速喷管的研究，参考拉法尔喷管原理，增加喷嘴长内孔度L=20mnT30mm，沿轴向使其逐渐扩大至出口尺寸Φ dl=8mnTl0mm。2.本实用新型改进了主枪体结构，以往主枪体只是作为一种管路附件，虽然出口较小有压缩气流的作用，但并不是按照拉法尔喷管原理设计制造的，不可能使束流达到超音速。经过计算采用近似至倒圆角R=3mnT6mm，效果显著。3.本实用新型把陶瓷喷嘴和主枪体装配起来就形成了一个完整的拉法尔喷管。[0015]4.本实用新型通过在主枪体前加入一个气体稳定管，是气体能稳定的进入主枪体，从而保证了喷枪出口气体的稳定、高速。5.交弧一直是电弧喷涂的关键，本本实用新型高速电弧由陶瓷喷嘴两侧小孔导向，既耐磨又能保证交弧角度。通过以上5个方面的改进，本实用新型1.提高了喷涂粉末粒子的速度，运用拉法尔喷管原理改气路结构，使丝材在喷嘴扩散口交弧，能在较小流量下达到超音速，有效地提高了喷涂质量。2.通过陶瓷小孔引导丝材，提高了提高了交弧的稳定性。3.通过增加气体稳定管，是喷涂用气更加稳定，减少喷涂中的不稳定因素。通过对陶瓷喷嘴和主枪体内孔结构的改变，使其能够较为简单的达到超音速的效
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图1是本实用新型高速电弧喷枪结构示意图。图2喷枪加速管路示意图。图3喷枪加速管路示意图。图中1-外连接固定套、2-外枪体、3-弧光罩、4-陶瓷喷嘴、5-导电嘴、6-导电嘴内连接、7-气体稳定管。
具体实施方式
下面以具体实施例对本实用新型作进一步阐述，但实施例仅用于说明，并不限制发明的范围。实施例1如图1所示，一种高速电弧喷枪，包括外连接固定套1、外枪体2、弧光罩3、陶瓷喷嘴4、导电嘴5、导电嘴内连接6和气体稳定管7组成，陶瓷喷嘴内部孔的扩散段与压缩段均为拉法尔曲面，形成了一个完整的拉法尔喷管，内孔光滑连接。能使束流加速至超音速。 陶瓷喷嘴内部孔扩散段长度D=20mnT30mm，出口尺寸为Φ8ΠΙΠΓΦ10πιπι。陶瓷喷嘴内部孔压缩段近似倒圆角R=3mnT6mm，喉口尺寸为Φ d2=5mnT8mm。采用气体稳压管，高速电弧喷枪的丝材交弧角度α =30°、5°。喷嘴采用的是高性能氧化铝陶瓷。普通的高速电弧喷枪与本实用新型的高速电弧喷枪进行对比，具体参数对比如下表
粒子速度结合強度孔隙率普通高速电弧100-120m/s12-15MPa10-15%本实用新型200-250ib/s20-2 5 MPa5-10% 本实用新型提高了电弧喷涂的粒子速度，从而提高了涂层的结合强度、降低了孔隙率，极大地改善了电弧喷涂的涂层性能。
权利要求1.一种高速电弧喷枪，包括外连接固定套、外枪体、弧光罩、陶瓷喷嘴、导电嘴、导电嘴内连接、气体稳定管组成，其特征在于，陶瓷喷嘴内部孔的扩散段与压缩段均为拉法尔曲面，形成了一个完整的拉法尔喷管，内孔光滑连接。
2.根据权利要求1所述的高速电弧喷枪，其特征在于，高速电弧喷枪陶瓷喷嘴内部孔扩散段长度D=20mnT30mm，出口尺寸为Φ 8mm" Φ 10mm。
3.根据权利要求1所述的高速电弧喷枪，其特征在于，高速电弧喷枪陶瓷喷嘴内部孔压缩段近似倒圆角R=3mnT6mm，喉口尺寸为Φ d2=5mnT8mm。
4.根据权利要求1所述的高速电弧喷枪，其特征在于，高速电弧喷枪的丝材交弧角度 α =30° 45°。
专利摘要本实用新型涉及表面工程的热喷涂技术领域，尤其是一种高速电弧喷枪。包括外连接固定套、外枪体、弧光罩、陶瓷喷嘴、导电嘴、导电嘴内连接、气体稳定管组成，陶瓷喷嘴内部孔的扩散段与压缩段均为拉法尔曲面，形成了一个完整的拉法尔喷管，内孔光滑连接。本实用新型提高了电弧喷涂的粒子速度，从而提高了涂层的结合强度、降低了孔隙率，极大地改善了电弧喷涂的涂层性能。
文档编号B05C19/04GK202037095SQ20112014479
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者徐军, 徐利青, 徐文华, 李庆高, 王亮亮 申请人:上海大豪纳米材料喷涂有限公司