一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于表面防护领域，特别涉及一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置。
【背景技术】
[0002]热喷涂是利用某种热源，如电弧、等离子弧、火焰等将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂材料加热到熔融或半熔化状态，然后靠热源自身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的工件材料表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学变化，与工件材料结合而形成的具有特定功能的表面涂覆技术。因此，热喷涂技术在航空航天、机械、汽车、冶金、石化、生物工程和核能等领域得到了广泛应用。
[0003]在热喷涂涂层制备过程中，喷涂粒子的温度和速度是影响涂层性能的两个主要控制因素。现阶段，热喷涂设备向着高能高速方向发展。热喷涂温度的提高可以使陶瓷、金属、合金和塑料等材料得到充分熔化。然而，如果在喷涂过程中基体温度过高，会导致基体变形，涂层残余应力增加和涂层出现裂纹、剥落等现象。为了控制基体温度，在喷涂过程中需要对基体进行充分冷却。在目前的实际热喷涂涂层制备过程中，基体冷却一般是通过间隙喷涂和风管冷却进行控制。间隙喷涂需要反复开启和关闭热喷涂设备，这降低了喷涂作业的工作效率。而风管冷却一般由辅助操作者手持压缩空气管对涂层和基体进行冷却。此方法对辅助操作者在现场作业人体危害大，并且对基体的冷却不均匀。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，以解决在热喷涂涂层制备过程中基体变形，涂层残余应力增加和涂层出现裂纹、剥落等问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以实现:
[0006]一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，包括冷却盘和冷却盘后盖，冷却盘为一个端面开口的矩形壳体，冷却盘的开口端安装在冷却盘后盖上，冷却盘与冷却盘后盖之间形成中空的腔体，在冷却盘的另一个端面上设置有弯曲凹槽，该弯曲凹槽上均匀开设有若干压缩空气出气口，在冷却盘的侧壁上设置有压缩空气进气口 ；中空圆柱的一端固定在冷却盘后盖的端面上，其另一端开口，滑杆的一端伸入至中空圆柱内，且能够在中空圆柱内沿水平方向移动，滑杆的另一端固定在竖杆的一端，竖杆的另一端伸入设置在底座上的竖槽内，且竖杆能够在竖槽内沿竖直方向移动。
[0007]本实用新型进一步的改进在于:冷却盘与冷却盘后盖的连接处设置有密封圈。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:空气进气口设置在冷却盘的底部侧壁上。
[0009]本实用新型进一步的改进在于:底座上设置有地脚螺栓孔，底座通过地脚螺栓孔及第二螺栓固定在工作台上。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:冷却盘端面上的弯曲凹槽呈S形，其上分布有连续的压缩空气出气口。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:中空圆柱的侧壁上设置有用于固定滑杆在水平方向位置的第一定位螺栓。
[0012]本实用新型进一步的改进在于:竖槽的侧壁上设置有用于固定竖杆在竖直方向位置的第二定位螺栓。
[0013]本实用新型进一步的改进在于:压缩空气进气口处设置有流量调节阀。
[0014]本实用新型进一步的改进在于:冷却盘通过第一螺栓安装在冷却盘后盖上。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0016]本实用新型在冷却盘内开设弯曲凹槽，且弯曲凹槽内均匀分布若干压缩空气出气口，可以达到冷却盘对基体均匀高效冷却的目的。基体的冷却温度可通过调节压缩空气进气口的流量以满足对基体温度控制的目的。此外，可通过调节中空圆柱和竖槽的位置来调节冷却盘在水平和竖直方向上的位置以适用于基体的位置。本实用新型操作方便，经实用验证效果良好。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型冷却盘结构的主视图；
[0019]图3是本实用新型冷却盘结构的左视图；
[0020]图4是本实用新型冷却盘结构的俯视图。
[0021]图中是冷却盘，2是冷却盘后盖，3是第一螺栓，4是压缩空气进气口，5是中空圆柱，6是第一定位螺栓，7是滑杆，8是竖杆，9是第二定位螺栓，10是竖槽，11是第二螺栓，12是底座，13是压缩空气出气口，14是密封圈。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明；
[0023]参见图1至图4，本实用新型一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，包括冷却盘I和冷却盘后盖2，冷却盘I为一个端面开口的矩形壳体，冷却盘I的开口端安装在冷却盘后盖2上，冷却盘I与冷却盘后盖2之间形成中空的腔体，在冷却盘I的另一个端面上设置有弯曲凹槽，该弯曲凹槽上均与开设有若干压缩空气出气口 13，在冷却盘I的底部侧壁上设置有压缩空气进气口 4 ;中空圆柱5的一端固定在冷却盘后盖2的端面上，其另一端开口，滑杆7的一端伸入至中空圆柱5内，且能够在中空圆柱5内沿水平方向移动，滑杆7的另一端固定在竖杆8的一端，竖杆8的另一端伸入设置在底座12上的竖槽10内，且竖杆8能够在竖槽10内沿竖直方向移动。其中，底座12上设置有地脚螺栓孔，底座12通过地脚螺栓孔及第二螺栓11固定在工作台上。
[0024]进一步地，冷却盘I端面上的弯曲凹槽呈S形，其上分布有连续的压缩空气出气口13ο
[0025]进一步地，中空圆柱5的侧壁上设置有用于固定滑杆7在水平方向位置的第一定位螺栓6。竖槽10的侧壁上设置有用于固定竖杆8在竖直方向位置的第二定位螺栓9。压缩空气进气口 4处设置有流量调节阀，以控制基体的温度。
[0026]实施例:
[0027]参见图1至图4，本实用新型通过滑杆7的位置调节基体与冷却盘I的距离为5cm?10cm，通过竖杆8的高度调节基体与冷却盘I的相对高度以确定冷却盘I对基体的有效冷却。在对基体进行热喷涂作业时，根据喷涂涂层的要求调节压缩空气进气口 4的气体流量，使气体流量满足将喷涂过程中基体上热量带走的要求。启动喷涂设备对基体进行喷涂，喷涂结束后，关闭热喷涂设备，冷却气体持续通入两分钟后关闭并取下工件。
[0028]综上所述，采用本实用新型提供的技术方案，通过冷却盘I上压缩空气出气口的均匀出气保证冷却盘I对金属平板的充分均匀冷却，满足其在喷涂过程中的高效冷却需求，又能保证喷涂过程连续进行，同时还可以保证涂层质量与基体变形量的要求。
【主权项】
1.一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:包括冷却盘(I)和冷却盘后盖(2)，冷却盘⑴为一个端面开口的矩形壳体，冷却盘⑴的开口端安装在冷却盘后盖⑵上，冷却盘(I)与冷却盘后盖⑵之间形成中空的腔体，在冷却盘(I)的另一个端面上设置有弯曲凹槽，该弯曲凹槽上均匀开设有若干压缩空气出气口(13)，在冷却盘(I)的侧壁上设置有压缩空气进气口(4);中空圆柱(5)的一端固定在冷却盘后盖(2)的端面上，其另一端开口，滑杆(7)的一端伸入至中空圆柱(5)内，且能够在中空圆柱(5)内沿水平方向移动，滑杆(7)的另一端固定在竖杆(8)的一端，竖杆(8)的另一端伸入设置在底座(12)上的竖槽(10)内，且竖杆(8)能够在竖槽(10)内沿竖直方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:冷却盘⑴与冷却盘后盖⑵的连接处设置有密封圈(14)。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:空气进气口(4)设置在冷却盘(I)的底部侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:底座(12)上设置有地脚螺栓孔，底座(12)通过地脚螺栓孔及螺栓固定在工作台上。
5.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:冷却盘(I)端面上的弯曲凹槽呈S形，其上分布有连续的压缩空气出气口(13)。
6.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:中空圆柱(5)的侧壁上设置有用于固定滑杆(7)在水平方向位置的定位螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:竖槽(10)的侧壁上设置有用于固定竖杆(8)在竖直方向位置的定位螺栓。
8.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:压缩空气进气口(4)处设置有流量调节阀。
9.根据权利要求1所述的一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，其特征在于:冷却盘(I)通过螺栓安装在冷却盘后盖(2)上。
【专利摘要】一种用于金属材料表面热喷涂涂层基体冷却装置，包括冷却盘和冷却盘后盖，冷却盘为一个端面开口的矩形壳体，冷却盘的开口端安装在冷却盘后盖上，冷却盘与冷却盘后盖之间形成中空的腔体，在冷却盘的另一个端面上设置有弯曲凹槽，该弯曲凹槽上均匀开设有若干压缩空气出气口，在冷却盘的侧壁上设置有压缩空气进气口；中空圆柱的一端固定在冷却盘后盖的端面上，其另一端开口，滑杆的一端伸入至中空圆柱内，且能够在中空圆柱内沿水平方向移动，滑杆的另一端固定在竖杆的一端，竖杆的另一端伸入设置在底座上的竖槽内，且竖杆能够在竖槽内沿竖直方向移动。本实用新型在弯曲凹槽内均匀分布若干压缩空气出气口，可以达到冷却盘对基体均匀高效冷却的目的。
【IPC分类】C23C4-18
【公开号】CN204356393
【申请号】CN201420753676
【发明人】周亮, 崔珊, 董阳阳
【申请人】长安大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月3日