一种电爆复合电磁喷涂方法及装置

本发明涉及电爆复合喷涂，具体为一种电爆复合电磁喷涂方法及装置。

背景技术：

1、表面喷涂是使工件表面强化和表面防护的一门技术，目前常用的表面喷涂加工技术主要分为热喷涂技术与冷喷涂技术，其中热喷涂技术指利用热能将喷涂材料熔化，再借助高速气流将其雾化，并在高速气流的带动下粒子撞击基材表面，冷凝后形成具有某种功能的涂层，例如公开号为cn113289827a的一种电磁喷涂装置及其使用方法，通过涂料室中三级加速圈可以使涂料经过三次加速，更好的与基体表面结合，使涂料粒子速度呈指数增加，从而提高涂料与基体材料之间的结合强度。但这种喷涂方法会造成大量的涂料浪费，降低了粉体与基板的粘连牢固性以及涂层的力学性能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，解决了喷涂方法会造成大量的涂料浪费、导致涂层的粘连效果以及性能下降的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电爆复合电磁喷涂方法，具体包括以下步骤：

3、s1、将丝材与金属粉体通过搅拌针送出至基板；

4、s2、通过电爆电极负、电爆电极正，丝材发生电爆与金属粉体形成核-壳结构材料；

5、s3、飞板高速撞击驱动核-壳结构材料与基板间发生冶金结合；

6、s4、搅拌针运行进行搅拌摩擦运动产生大塑性变形，完成一次周期往复。

7、优选的，所述壳体的内部转动安装有搅拌针，且搅拌针与壳体之间设有搅拌摩擦驱动组件，所述搅拌针的内部设有加热送粉模块，所述搅拌针的端部外侧分别对应开设有搅拌针出粉口、搅拌针出丝口以及搅拌针切丝刃口，所述壳体的内侧设有若干个磁脉冲组件，所述加热送粉模块包含有送料嘴、加热线圈以及送丝机构，所述送料嘴固定安装在搅拌针的内部，所述加热线圈固定安装在壳体的内侧且环绕在搅拌针的外侧，所述送丝机构设置在壳体的端部中心位置。

8、优选的，所述送料嘴的端部分别开设有气粉混合输入端口和丝材输入端口，所述送料嘴的另一端分别开设有气粉混合输出端口和丝材输出端口。

9、优选的，所述磁脉冲组件包含有飞板、弹性连接件以及电磁脉冲线圈，所述弹性连接件固定安装在飞板内侧，且弹性连接件的另一端固定连接至壳体内侧，所述电磁脉冲线圈固定安装在飞板的内侧。

10、优选的，所述飞板的两侧分别设有电爆电极负和电爆电极正。

11、优选的，所述搅拌摩擦驱动组件包含有支撑轴承以及密封轴承，所述支撑轴承以及密封轴承有若干个且分别转动设置在壳体的内侧，所述搅拌针分别通过若干个支撑轴承的配合转动安装在壳体的内部，所述搅拌针的圆周外侧固定安装有搅拌头驱动装置，所述壳体的内侧固定安装有电机，且电机的输出端固定套接有锥齿轮，所述锥齿轮与搅拌头驱动装置之间相互啮合。

12、有益效果

13、本发明提供了一种电爆复合电磁喷涂方法及装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

14、(1)、该电爆复合电磁喷涂方法及装置，通过将待喷涂的金属粉材加热后使其通过搅拌针出粉口进入基板表面，丝状中间层从搅拌针出丝口输出，搅拌针旋转剪切至丝材电爆模块，被剪落的丝材落在两电爆电极之间发生电爆，电爆后的材料包裹在金属粉体上，形成核-壳结构材料，随后通过磁脉冲组件以及搅拌摩擦驱动组件的配合，使经过高速冲击后的金属粉体存在气孔等稀疏区域，通过搅拌针进行搅拌摩擦运动，在喷涂的材料上进行碾压产生剧烈塑性变形，使基板上的材料进一步被碾压成致密涂层，促进了金属粉体与基板材料形成更加牢固的结合，从而提高涂层的力学性能，避免了出现涂料浪费的现象。

15、(2)、该电爆复合电磁喷涂方法及装置，通过电爆电极负以及电爆电极正分别设置在飞板的两侧，以及搅拌针出丝口设有刃口，当其接触至丝材后能够进行剪切并使得被剪断的丝材一经触碰电爆电极负和电爆电极正，立刻在两电爆电极之间发生电爆，保证了材料电爆反应的及时性、便捷性。

技术特征：

1.一种电爆复合电磁喷涂方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.一种适用于权利要求1所述的一种电爆复合电磁喷涂方法的喷涂装置，包括壳体(16)，其特征在于：所述壳体(16)的内部转动安装有搅拌针(12)，且搅拌针(12)与壳体(16)之间设有搅拌摩擦驱动组件，所述搅拌针(12)的内部设有加热送粉模块，所述搅拌针(12)的端部外侧分别对应开设有搅拌针出粉口(1201)、搅拌针出丝口(1202)以及搅拌针切丝刃口(1203)，所述壳体(16)的内侧设有若干个磁脉冲组件；

3.根据权利要求2所述的一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，其特征在于：所述送料嘴(13)的端部分别开设有气粉混合输入端口(1301)和丝材输入端口(1302)，所述送料嘴(13)的另一端分别开设有气粉混合输出端口(1303)和丝材输出端口(1304)。

4.根据权利要求2所述的一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，其特征在于：所述磁脉冲组件包含有飞板(4)、弹性连接件(15)以及电磁脉冲线圈(14)，所述弹性连接件(15)固定安装在飞板(4)内侧，且弹性连接件(15)的另一端固定连接至壳体(16)内侧，所述电磁脉冲线圈(14)固定安装在飞板(4)的内侧。

5.根据权利要求4所述的一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，其特征在于：所述飞板(4)的两侧分别设有电爆电极负(5)和电爆电极正(6)。

6.根据权利要求2所述的一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，其特征在于：所述搅拌摩擦驱动组件包含有支撑轴承(18)以及密封轴承(19)，所述支撑轴承(18)以及密封轴承(19)有若干个且分别转动设置在壳体(16)的内侧，所述搅拌针(12)分别通过若干个支撑轴承(18)的配合转动安装在壳体(16)的内部，所述搅拌针(12)的圆周外侧固定安装有搅拌头驱动装置(20)，所述壳体(16)的内侧固定安装有电机(2002)，且电机(2002)的输出端固定套接有锥齿轮(2001)，所述锥齿轮(2001)与搅拌头驱动装置(20)之间相互啮合。

技术总结
本发明公开了一种电爆复合电磁喷涂方法及装置，本发明涉及电爆复合喷涂技术领域。该电爆复合电磁喷涂方法及装置，通过将金属粉材加热后通过搅拌针出粉口进入基板，丝状中间层从搅拌针出丝口输出，搅拌针旋转剪切至丝材电爆模块，被剪落的丝材落在两电爆电极之间发生电爆，电爆后的材料包裹在金属粉体上，形成核‑壳结构材料，随后通过磁脉冲组件以及搅拌摩擦驱动组件的配合，使金属粉体存在气孔等稀疏区域通过搅拌针进行搅拌摩擦运动，在喷涂的材料上进行碾压产生剧烈塑性变形，使基板上的材料进一步被碾压成致密涂层，促进了金属粉体与基板材料形成更加牢固的结合，从而提高涂层的力学性能，避免了出现涂料浪费的现象。

技术研发人员：张体明,陈玉华,胡锦扬,谢吉林,陈长锐,王善林,尹立孟
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14