一种等离子射流中飞行粒子的收集装置的制作方法

本实用新型涉及热喷涂技术领域，尤其涉及一种等离子射流中飞行粒子的收集装置。

背景技术：

在目前的工业应用中，设备零部件常遭受磨损、腐蚀、氧化等各种外界恶劣环境的侵蚀。采用热喷涂技术在机械零部件表面制备涂层，减缓外界环境对零部件表面造成的损伤，这对进一步保护机械零部件的完整性、延长其使用寿命、节约生产成本具有重要意义和应用前景。现如今，越来越多的涂层体系被应用到工业生产中去保护机械零部件。

涂层质量的好坏不仅取决于喷涂过程中的操作规范性，而且涂层的微观组织结构对涂层质量起着关键性作用。喷涂过程中，喷涂工艺参数影响着喷涂粒子的特性进而影响着涂层质量，喷涂粒子特性包括喷涂粒子飞行速度、喷涂粒子温度等，等离子射流中飞行粒子飞行的形态变化对最终的涂层沉积效果和质量优劣具有重要的研究价值。因此，对飞行过程中的喷涂粒子形态进行收集显得至关重要。因此，获得相应喷涂距离处粒子的飞行形貌，为涂层质量优化提供了有利的参考价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种等离子射流中飞行粒子的收集装置，能够获得喷涂粒子飞行过程中的形貌，为涂层质量优化提供了参考。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种等离子射流中飞行粒子的收集装置，包括装有冷却介质的收集槽，所述收集槽的开口处设有挡板，所述挡板上设置有由直径为0.8-1.1mm的圆孔排列形成的辐射线，多条所述辐射线均由同一点分别向周围不同方向发散。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，同一条所述辐射线上的相邻所述圆孔的间距相同。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，不同所述辐射线的所述圆孔排布方式相同。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，相邻所述辐射线之间的夹角相同。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，相邻所述辐射线之间的夹角为20°。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，所述收集槽的侧壁上设置有进液管和出液管，所述出液管靠近所述收集槽的底部，所述进液管靠近所述收集槽的开口。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，所述收集槽的侧壁上还设置有减压孔，所述减压孔为穿过所述侧壁的通孔。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，所述收集槽的底面的内壁和侧壁的内表面均为镜面。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，所述收集槽的开口处的边缘设有棱台，所述棱台上设有螺孔，所述挡板上对应设有螺孔，所述棱台与所述挡板之间通过螺杆连接。

作为上述等离子射流中飞行粒子的收集装置的一种优选方案，所述冷却介质为蒸馏水，所述蒸馏水的水位至少为所述收集槽的高度的一半。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的等离子射流中飞行粒子的收集装置，挡板上的圆孔的排列方式呈多个不同方向的辐射线，能够使得尽可能多的单个喷涂粒子由圆孔中通过，然后进入到收集槽的冷却介质中瞬间冷却凝固为飞行状态下的形态，使得该挡板上设置的圆孔的排列方式能够获得更多的数据。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的等离子射流中飞行粒子的收集装置的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的收集槽的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的挡板的结构示意图。

其中，1、收集槽；2、挡板；

11、进液管；12、出液管；13、减压孔；14、棱台；

21、辐射线；211、圆孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-3所示，本实施方式提出一种等离子射流中飞行粒子的收集装置，包括装有冷却介质的收集槽1，收集槽1的开口处设有挡板2，挡板2上设置有由直径为0.8-1.1mm的圆孔211排列形成的辐射线21，多条辐射线21均由同一点分别向周围不同方向发散。圆孔211的直径可以为0.9mm、1.0mm。

由于热喷涂射流时，喷涂粒子呈向四周发散的形态，因此对应于射流，挡板2上的圆孔211的排列方式呈多个不同方向的辐射线21，能够使得尽可能多的单个喷涂粒子由圆孔211中通过，然后进入到收集槽1的冷却介质中瞬间冷却凝固为飞行状态下的形态，该挡板2上设置的圆孔211的排列方式能够获得更多的数据。

如图3所示，同一条辐射线21上的相邻圆孔211的间距相同，同一条辐射线21上两孔之间圆孔211中心的间隔为8-12mm。不同辐射线21的圆孔211排布方式相同，因此不同辐射线21上的圆孔211构成同心的圆形阵列。相邻辐射线21之间的夹角相同，大小为20°，结构美观，且圆孔211的排布合理，能够获得较多的单个喷涂粒子的飞行形态。

收集槽1的内部直径为200mm，壁厚为4mm，高250mm，根据具体情况可以进行其他合适的选择。如图2所示，收集槽1的侧壁上设置有进液管11和出液管12，出液管12靠近收集槽1的底部，进液管11靠近收集槽1的开口，直接通过进液管11和出液管12进水或排水，避免手动加水或排水，减少劳动量，操作方便。出液管12位于距离底部10mm的收集槽1的侧壁上，在距离出液管12上方180mm处为进液管11，进液管11和出液管12内径均为8mm。进液管11和出液管12上分别设置阀门，用于分别控制进液管11和出液管12的开闭。

收集槽1的侧壁上还设置有减压孔13，减压孔13为穿过侧壁的通孔，减压孔13直径为8mm，减压孔13有四个，四个减压孔13的圆心均匀的分布在收集槽1的侧壁的某个横截面上，具体的，减压孔13的圆心距离收集槽1的开口的距离为12mm。

收集槽1的底面的内壁和侧壁的内表面均为镜面，采用镜面钢制成，凝固的喷涂粒子直接沉积到收集槽1底部，减少粗糙表面对收集到的喷涂粒子的阻碍和其他影响。

收集槽1的开口处的边缘设有棱台14，棱台14宽度为15mm，棱台14上设有螺孔，挡板2上对应设有螺孔，棱台14与挡板2之间通过螺杆连接。

本实施方式中的冷却介质为蒸馏水，蒸馏水的水位至少为收集槽1的高度的一半，避免喷射出来的喷涂粒子的高速飞行直接撞到收集槽1的底部，影响喷涂粒子的正常飞行形态，能够保证获取的结果正确、可靠。

本实施方式中的各辐射线21所在直线的交点位于收集槽1的中轴线上，能够获得更多的单个喷涂粒子的飞行形态，提高了实验的可靠性和准确性，能有效反映实验的真实性。

当采用本实施方式中的等离子射流中飞行粒子的收集装置时：首先将收集槽1的出液管12关闭，由进液管11进水，将收集槽1内注入蒸馏水，当水位线到达收集桶高度1/2的位置时，关闭进液管11；然后将挡板2放置于收集槽1的顶部开口处，并将棱台14和挡板2上的螺孔对齐，用螺杆进行连接；将本装置置于喷枪下，并设置好喷涂距离，开始喷涂，射流匀速扫过挡板2上的圆形阵列，并重复数次；将出液管12打开，将收集槽1内的水排出，直接获得冷却凝固后的具有飞行形态的喷涂粒子，避免了将收集槽1倾倒进行排水的方式，操作简便。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。