专利名称：焊机复合涂层喷涂方法
技术领域：
本发明涉及涂层喷涂方法技术领域，特别涉及复合涂层喷涂方法技术领域，具体是指一 种焊机复合涂层喷涂方法。
背景技术：
电弧喷涂枪集电、丝材、气于一体，是电弧喷涂设备的关键部件之一。近年来，为了获 得性能良好的电弧喷涂涂层，很多学者从两个方面开展了研究工作 一是利用优化设计理论 和计算机辅助设计改进喷枪结构；二是提高喷涂枪雾化效果和喷涂粒子的速度。但是，电弧 喷涂由于受喷涂原理的限制，在发展过程中也表现出了一些应用方而的局限性。例如，电弧 喷涂时要使用两根丝材才能进行喷涂，会受到丝材种类的限制。由于火焰喷涂粉末的种类相 当丰富，因而火焰粉末喷涂又有相对较广的应用范围。如果要制备两种及多种材料的合金涂 层，就要通过使用两根不同材料的丝材来进行电弧喷涂。但是，目前的电弧喷涂送丝机构很 难做到这一点。
为满足多种性能喷涂涂层的需要，打破单一材料制备单一功能电弧喷涂涂层的限制，需 要对原有电弧喷涂枪进行改进，使其可以电弧喷涂和火焰喷涂，从而扩大了电弧喷涂的应用 范围，制备不同性能要求的复合涂层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊机复合涂层喷涂方法，使用该方法可在实现电弧喷涂的同 时还可实现火焰喷涂，电弧喷涂的应用范围广，还可制备不同性能要求的复合涂层。 为了达到上述的目的，本发明采用的技术方案如下
一种焊机复合涂层喷涂方法，其特点是，开启电焊机，丝材由送丝机构通过喷涂枪的送 丝通道进入其导电嘴，同时，压缩空气经喷涂枪的压缩空气通道中的拉伐尔喷管获得很高的 气流速度，在喷涂枪上的送料口中加入粉末，经由喷涂枪中的送粉通道至压缩空气通道出口， 在气流的带动下进入电弧区熔化，熔化的粉末熔滴与电弧区丝材熔化的金属熔滴一起汇合， 在高速压缩空气气流的作用下，经喷涂枪喷嘴的雾化作用，形成细小的微粒，并以较高的速 度喷射到经过预处理的基材表面，最终形成喷涂层。较佳地，所述粉末包括多种种类的粉末。 较佳地，所述送粉通道与所述压缩空气通道垂直。 较佳地，对所述粉末施加压力加快其速度。
本发明采用合理的压缩空气通道(拉伐尔喷管)和送粉装置，送粉装置的送粉通道设置 在喷管前端，借助高速气流可将送入的粉末带入电弧区。熔化的粉末粒子与丝材熔化后形成 的粒子混合在一起，最终以较高的速度溅射到待喷涂的工件表面，实现复合涂层的制备要求， 通过改变粉末的种类，可制备不同性能要求的复合涂层，在不添加粉末的情况下，还可实现 单一功能的电弧喷涂，在实现电弧喷涂的同时还可实现火焰喷涂，电弧喷涂的应用范围广。
图1是本发明的工作原理示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的焊机复合涂层喷涂方法作进一步详细描述。
请参阅图1所示，用于本发明的复合式电弧喷涂枪，包括喷涂枪体1,所述喷涂枪体1 中具有压缩空气通道，还包括送粉装置，所述送粉装置包括送料口 2和与所述送料口 2管路 连通的送粉通道，所述送料口 2固定在所述喷涂枪体1上，所述送粉通道设置在所述喷涂枪 体1中，所述送粉通道的出口位于所述压缩空气通道出口 。
较佳地，所述送粉通道与所述压缩空气通道垂直设置。
较佳地，所述送粉装置还包括流量控制阀，所述送料口 2通过所述流量控制阀管路连通 所述送粉通道。
较佳地，所述压缩空气通道是拉伐尔喷管。
更佳地，所述拉伐尔喷管是钟形拉伐尔喷管，包括依次包括稳定段、收敛段、喉部和扩 张段，所述送粉通道的所述出口邻近所述扩张段。
更进一步地，所述喉部的曲率半径等于所述喉部的半径，所述稳定段的长度是所述喉部 的所述半径的20倍，所述收敛段的壁面曲线是采用维托辛斯基公式确定的曲线，所述扩张段 的型面曲线釆用与所述喉部的圆弧线相切的圆弧线。
本发明的喷涂过程是丝材由喷涂设备的送丝机构通过喷涂枪的送丝通道进入其导电嘴。 两个丝材的导电嘴以一定的角度相交，并分别连接着喷涂电源的正、负极。喷涂时，随着两 根丝材的同时送入，在金属丝端部接触短路瞬间形成电弧。在喷涂电源和送丝机构的共同作 用下，金属丝的末端会因稳定的熔化而保持适度的距离，并获得稳定的电弧。电弧热不断熔化连续送进的金属丝材，并形成小熔滴。与此同时，空压机产生的压缩空气经喷涂枪压缩空 气通道中的拉伐尔喷管获得很高的气流速度。在拉伐尔喷管出口处，设计有送粉装置。该装 置的送粉通道与压缩空气的通道相垂直。在人为加压和粉末自重的作用下，粉末从送粉通道 持续流出，在气流的带动下进入电弧区熔化。熔化的粉末熔滴与电弧区丝材熔化的金属熔滴 一起汇合。这些熔滴在高速压缩空气气流的作用下，经喷涂枪喷嘴的雾化作用，形成细小的 微粒，并以较高的速度喷射到经过预处理的基材表面，最终形成喷涂层。如果不使用粉末， 该喷涂枪的使用方法与一般喷涂枪的基本一致。此时，可作单一功能的电弧喷涂枪使用。
采用自制的NB-500逆变式电弧喷涂电源，主电路采用IGBT全桥式逆变主电路，配合使 用南通振康的SB-10H电弧喷涂送丝机，利用自制的电弧喷涂枪、喷涂用的丝材(如铝丝等)、 粉末材料(如锌粉等)，进行了复合喷涂或丝材电弧喷涂试验。结果表明，所设计的新型喷涂 枪能够满足电弧喷涂和复合喷涂的使用要求，可获得良好的喷涂涂层。
本发明采用集电弧喷涂和火焰喷涂的优点于一身的电弧喷涂枪，克服现有电弧喷涂枪只 能进行单一丝材喷涂的不足。利用喷涂枪喷涂时产生的高流速、强雾化和电弧高温，在熔化 丝材的同时还能够将送入的粉末熔化，并进行有效雾化，最终获得性能良好的喷涂涂层。同 时，通过调整丝材和粉末的成分，还可获得不同性能的合金涂层。与单一的电弧喷涂枪相比， 该喷涂枪打破了原有喷涂枪只能使用丝材进行电弧喷涂的局限性，拓宽了电弧喷涂的应用领 域，适用于两种及多种材料的合金涂层的制备。
综上，本发明的焊机复合涂层喷涂方法可在实现电弧喷涂的同时还可实现火焰喷涂，电 弧喷涂的应用范围广，还可制备不同性能要求的复合涂层。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种 修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限 制性的。
权利要求
1. 一种焊机复合涂层喷涂方法，其特征在于，开启电焊机，丝材由送丝机构通过喷涂枪的送丝通道进入其导电嘴，同时，压缩空气经喷涂枪的压缩空气通道中的拉伐尔喷管获得很高的气流速度，在喷涂枪上的送料口中加入粉末，经由喷涂枪中的送粉通道至压缩空气通道出口，在气流的带动下进入电弧区熔化，熔化的粉末熔滴与电弧区丝材熔化的金属熔滴一起汇合，在高速压缩空气气流的作用下，经喷涂枪喷嘴的雾化作用，形成细小的微粒，并以较高的速度喷射到经过预处理的基材表面，最终形成喷涂层。
2. 如权利要求1所述的焊机复合涂层喷涂方法，其特征在于，所述粉末包括多种种类的粉 末。
3. 如权利要求1所述的焊机复合涂层喷涂方法，其特征在于，所述送粉通道与所述压缩空 气通道垂直。
4. 如权利要求1所述的焊机复合涂层喷涂方法，其特征在于，对所述粉末施加压力加快其 速度。
全文摘要
本发明涉及一种焊机复合涂层喷涂方法，开启电焊机，丝材由送丝机构通过喷涂枪的送丝通道进入其导电嘴，同时压缩空气经喷涂枪的压缩空气通道中的拉伐尔喷管获得很高的气流速度，在喷涂枪上的送料口中加入粉末，经由喷涂枪中的送粉通道至压缩空气通道出口，在气流的带动下进入电弧区熔化，熔化的粉末熔滴与电弧区丝材熔化的金属熔滴一起汇合，在高速压缩空气气流的作用下，经喷涂枪喷嘴的雾化作用，形成细小的微粒，并以较高的速度喷射到经过预处理的基材表面，最终形成喷涂层，本发明可在实现电弧喷涂的同时还可实现火焰喷涂，电弧喷涂的应用范围广，还可制备不同性能要求的复合涂层。
文档编号C23C4/12GK101440468SQ20081020764
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者潘岳棠 申请人:上海气焊机厂有限公司