【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于熱噴涂，尤其涉及一種適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構。
技術介紹
1、鐵基非晶材料具有單一無序的非晶結構，不存在位錯、晶界等晶體缺陷，因此，鐵基非晶涂層具有良好的耐蝕性能。同時，鐵基非晶具有極高的硬度和強度，其老化性能和耐沖擊、耐高溫性能突出，有望代替傳統的樹脂型防滑涂料，用作大型艦船的耐磨防滑涂層。
2、鐵基非晶涂層的制備工藝包括大氣等離子噴涂(aps)、電弧噴涂(as)和超音速火焰噴涂(hvaf和hvof)，其中，hvaf噴涂制備的鐵基非晶涂層非晶含量、含氧量、孔隙率和結合強度等基礎性能最優，體現出最佳的耐磨、耐蝕性能，體現出極大的應用潛力。然而，由于鐵基非晶的熔點較低，粒子在燃燒室和噴管內發生熔融，粘度較大，部分熔融粒子會與燃燒室和噴管內壁發生碰撞，進而粘結在管壁，引起沉積效率的降低和噴槍故障。目前，市場上主流的hvaf噴槍，如kermetico公司的ak7型噴槍和uniquecoat公司的m3、m2型噴槍，半小時連續噴涂鐵基非晶粉末，均出現了明顯的堵槍現象，限制了其在工業實際生產中的應用。
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，解決了現有hvaf噴槍噴涂鐵基非晶粉末時容易粘槍管或燃燒室的技術難題。
2、本專利技術目的通過以下技術方案予以實現：一種適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構包括：槍管冷卻套管、槍管、空氣腔室套管、燃燒室、槍體外
3、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，還包括：噴管固定螺釘、m螺孔、和壓緊墊片；其中，所述槍管的尾部通過噴管固定螺釘和壓緊墊片固定在所述燃燒室的前端；所述噴管固定螺釘與所述燃燒室的前端開設的m螺孔配合。
4、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，還包括：后蓋鎖緊螺圈；其中，所述后蓋與所述槍體外殼用后蓋鎖緊螺圈相連接。
5、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，還包括：后蓋壓緊螺母和送粉針鎖緊螺母；其中，所述加長送粉針的尾部通過后蓋壓緊螺母和送粉針鎖緊螺母固定在槍體外殼后端。
6、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，還包括：套管鎖緊螺圈；其中，所述槍體外殼的前端通過所述套管鎖緊螺圈與所述空氣腔室套管相連接。
7、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，所述加長送粉針后端的m螺紋與送粉管相連接。
8、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，所述后蓋開設有燃氣輸入接口；所述燃氣分散隔離器開設有第一小孔；所述燃氣混合器的側壁開設有空氣輸入孔，所述燃氣混合器的前端開設有第二小孔；所述隔離片開設有第三小孔；所述空氣腔室套管的側壁開設有主氣空氣接口；槍體外殼、空氣腔室套管和槍管冷卻套管作為整體與槍管、燃燒室、燃氣混合器、燃氣分散隔離器和后蓋作為整體之間的間隙形成空氣冷卻通道；所述后蓋開設有豎向的送粉針冷卻氣通道；空氣冷卻通道分別和送粉針冷卻氣通道、空氣輸入孔相連通；所述槍管冷卻套管的前端開設有第四小孔。
9、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，燃燒氣體由后蓋上的燃氣輸入接口進入，并通過燃氣分散隔離器上的第一小孔進入燃氣混合腔室，并與燃氣混合器上的空氣輸入孔進入的空氣均勻混合，再通過燃氣混合器前端的第二小孔進入燃燒室后端，最后通過隔離片上均布的第三小孔平穩傳輸到燃燒室內腔，燃燒氣體和空氣燃燒后進入槍管，最后噴射到基材表面；壓縮空氣由空氣腔室套管上的主氣空氣接口注入，并充斥在空氣冷卻通道內，一部分壓縮空氣對槍管和燃燒室進行降溫，由槍管冷卻套管前端分布的第四小孔排出；一部分壓縮空氣作為助燃氣體進入空氣輸入孔；另一部分壓縮空氣由送粉針冷卻氣通道進入加長送粉針外圍空腔，對加長送粉針進行冷卻。
10、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，點火系統；其中，所述點火系統設置于所述燃燒室中部的火花塞固定螺孔上。
11、上述適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構中，在燃燒氣體中，主氣為丙烷、丙烯或二者混合物，輔氣為氫氣；氮氣作為送粉氣體，由加長送粉針后端注入。
12、本專利技術與現有技術相比具有如下有益效果：
13、(1)本專利技術解決了現有hvaf噴槍噴涂鐵基非晶粉末時容易粘槍管或燃燒室的技術難題；通過對噴槍結構系統設計、槍管優化、送粉針尺寸延長及套管噴涂熱障涂層等技術途徑，制備出了適用于鐵基非晶涂層長時穩定噴涂且裝卸簡單、維護成本低的hvaf噴槍，噴涂所得涂層非晶程度高,具有良好的致密度和耐蝕性，實現耐磨、防滑、防腐等多重功效；
14、(2)本專利技術的槍管長度較短(120mm，常規的槍管長度達到200mm以上)，因此，hvaf射流速度相對較低，溫度較高，適用于fe基非晶粉末的噴涂；
15、(3)本專利技術將送粉針加長，延伸到燃燒室中部，更符合燃燒室前端氣動環境，可以有效避免粉末在燃燒室出口位置的粘連和結塊；
16、(4)由于鐵基非晶粉末熔點較低，本專利技術的送粉針加長后，粉末在燃燒室內停留時間縮短，粒子不會過熔，能夠制備出非晶含量超過90％的涂層；
17、(5)本專利技術的送粉針外面加一個噴涂有熱障涂層的加長固定套，雖處于超過2000℃的燃燒室高溫環境下，也能長期使用無燒損；
18、(6)本專利技術連續噴涂fe基非晶粉末5h以上，噴槍各部件無粘連或明顯燒損，噴涂所得致密度達到99％以上，同時涂層經歷1000h中性鹽霧腐蝕后無明顯銹蝕。
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1.一種適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于包括：槍管冷卻套管(1)、槍管(2)、空氣腔室套管(3)、燃燒室(9)、槍體外殼(10)、加長固定套管(12)、固定支架(13)、隔離片(14)、燃氣混合器(15)、送粉針固定螺母(16)、燃氣分散隔離器(18)、后蓋(19)、送粉針固定芯軸(22)、加長送粉針(23)和燃氣混合腔室(26)；其中，
2.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于還包括：噴管固定螺釘(6)、M6螺孔(7)、和壓緊墊片(8)；其中，
3.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于還包括：后蓋鎖緊螺圈(20)；其中，
4.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于還包括：后蓋壓緊螺母(24)和送粉針鎖緊螺母(25)；其中，
5.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于還包括：套管鎖緊螺圈(5)；其中，
6.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層
7.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于：所述后蓋(19)開設有燃氣輸入接口(27)；
8.根據權利要求7所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于：燃燒氣體由后蓋(19)上的燃氣輸入接口(27)進入，并通過燃氣分散隔離器(18)上的第一小孔進入燃氣混合腔室(26)，并與燃氣混合器(15)上的空氣輸入孔(17)進入的空氣均勻混合，再通過燃氣混合器(15)前端的第二小孔進入燃燒室(9)后端，最后通過隔離片(14)上均布的第三小孔平穩傳輸到燃燒室(9)內腔，燃燒氣體和空氣燃燒后進入槍管，最后噴射到基材表面；
9.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于還包括：點火系統；其中，所述點火系統設置于所述燃燒室(9)中部的火花塞固定螺孔(11)上。
10.根據權利要求8所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的HVAF噴槍結構，其特征在于：在燃燒氣體中，主氣為丙烷、丙烯或二者混合物，輔氣為氫氣；氮氣作為送粉氣體，由加長送粉針(23)后端注入。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于包括：槍管冷卻套管(1)、槍管(2)、空氣腔室套管(3)、燃燒室(9)、槍體外殼(10)、加長固定套管(12)、固定支架(13)、隔離片(14)、燃氣混合器(15)、送粉針固定螺母(16)、燃氣分散隔離器(18)、后蓋(19)、送粉針固定芯軸(22)、加長送粉針(23)和燃氣混合腔室(26)；其中，
2.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于還包括：噴管固定螺釘(6)、m6螺孔(7)、和壓緊墊片(8)；其中，
3.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于還包括：后蓋鎖緊螺圈(20)；其中，
4.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于還包括：后蓋壓緊螺母(24)和送粉針鎖緊螺母(25)；其中，
5.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于還包括：套管鎖緊螺圈(5)；其中，
6.根據權利要求1所述的適用于鐵基非晶涂層穩定噴涂的hvaf噴槍結構，其特征在于：所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李春，倪立勇，潘海龍，楊震曉，耿瓊，杜欣蔚，文波，馬康智，劉曉晨，王秀蘭，
申請(專利權)人：航天材料及工藝研究所，
類型：發明
國別省市：
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