一种气氛保护喷涂成形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气氛保护喷涂成形装置，它包括内设等离子喷涂枪的常压密闭喷涂室，常压密闭喷涂室设有氧含量检测单元、保护气体系统和压力控制单元；位于常压密闭喷涂室外部的循环气体管道的一端同该常压密闭喷涂室的上部连通，而所述循环气体管道的另一端与常压密闭喷涂室底部连通；所述循环气体管道内设有制冷单元、过滤器和辅助增压器。它可以生产出高纯度的构件，得到的构件性能更加可靠，应用更加广泛；还能使喷涂时产生的热量迅速冷却，保证等离子喷涂枪在所述常压密闭喷涂室内能正常工作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及喷涂成形设备领域，进一步是指一种利用等离子体为热源的气氛 保护喷涂成形装置。
技术介绍
以等离子体为热源，将喷涂材料加热至熔融状态，并通过气流吹动使其雾化并喷 射到预先制备的芯模上，使芯模上形成的涂层厚度达到构件壁厚的要求而形成构件。但采 用通常的等离子喷涂方法，因为惰性气体屏蔽不完全，成形的构件或多或少地氧化；另一方 面，由于在喷涂过程中产生大量热量，这部分热量若不能及时带走，将导致工作体内的气体 温度迅速上升，很短时间内将超过等离子喷涂设备的保护温度(50°C )，使之停机而不能工 作。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，为了使喷涂成形构件质量达到设计要求，本技术 旨在提供一种气氛保护喷涂成形装置，它可以生产出高纯度的构件，甚至使构件的氧含量 比原始粉末中的氧含量更低，得到的构件性能更加可靠，应用更加广泛；还能使喷涂时产生 的热量迅速冷却，保证等离子喷涂枪在常压密闭喷涂室内能正常工作。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是一种气氛保护喷涂成形装置， 包括内设等离子喷涂枪的常压密闭喷涂室，其结构特点是常压密闭喷涂室内设有可检测 并显示常压密闭喷涂室内氧含量的氧含量检测单元、向常压密闭喷涂室内提供保护气体的 保护气体系统和可对常压密闭喷涂室内抽真空的压力控制单元；位于常压密闭喷涂室外部 的循环气体管道的一端同该常压密闭喷涂室的上部连通，而所述循环气体管道的另一端与 常压密闭喷涂室底部连器。所述氧含量检测单元优选为微量氧分析仪，可显示常压密闭喷涂室内含氧量，且 在含氧量超过5000ppm时报警；所述保护气体系统优选为充气机，可为常压密闭喷涂室工 作时提供保护气体，该保护气体优选为氩气；所述压力控制单元优选为抽真空机，主要用于 工作前对常压密闭喷涂室抽真空，然后由保护气体系统为常压密闭喷涂室提供保护气体， 以保证喷涂室内气体的纯净。所述制冷单元优选为制冷机，主要是通过对循环气体管道内气体进行降温，从而 保证常压密闭喷涂室内温度在0 50°C内波动，防止温度过高或过低，保证等离子喷涂枪 在所述常压密闭喷涂室内能正常工作。所述过滤器用于滤除等离子喷涂设备运行时产生的 金属粉尘。所述常压密闭喷涂室下方的循环气体管道内设有沉降腔，用于滤除喷涂过程中 产生的部分粉尘。所述辅助增压器用于对喷涂室增压，优选为轴流风机，以保证常压密闭喷 涂室内压力在1.01 1.05个大气压内波动，冷却工件时喷涂室内压力为0. 6MPa。所述常压密闭喷涂室内还设有防止常压密闭喷涂室内压力过高的卸压装置，优选 为卸压器，当常压密闭喷涂室内压力过高时，可通过该装置卸压。利用本技术所述气氛保护喷涂成形装置可进行等离子喷涂制备各种形状的 高纯度的构件，具体工作过程为首先将芯模置于本装置内支撑机构上，通过压力控制单元 抽真空，并通过氧含量检测单元观察氧含量；然后通过保护气体系统向装置内充满保护气 氛；其次保持喷涂枪固定而旋转支承机构，或是芯模固定不动，喷涂枪绕芯模运动，开启制 冷单元；最后采用高能喷涂设备及工艺，将所述喷涂枪将粉末状喷涂材料喷涂到芯模上，直 至芯模上形成的涂层厚度达到构件壁厚要求，停止喷涂；所成形构件冷却后，去除芯模；再 用磨削法或电火花加工方法对构件进行精加工，获得最终尺寸构件。与现有技术相比，本技术的有益效果是本装置可以生产出高纯度的构件，所 得构件的氧含量甚至比原始粉末中的氧含量更低，得到的构件性能更加可靠，应用更加广 泛；通过制冷单元和保护气体系统可使喷涂时产生的热量后迅速冷却，保证等离子喷涂设 备最大功率为40KW时在常压密闭喷涂室内连续正常工作。附图说明图1是本技术一种实施例的系统结构示意图。在图中1-常压密闭喷涂室；2-氧含量检测单元；3-保护气体系统；4-压力控制单元；5-循环气体管道； 6-制冷单元；7-过滤器；8-辅助增压器；9-沉降腔。具体实施方式参见图1，一种气氛保护喷涂成形装置，包括内设等离子喷涂枪的常压密闭喷涂室 1，常压密闭喷涂室1内设有氧含量检测单元2、保护气体系统3和压力控制单元4 ；位于常 压密闭喷涂室1外部的由3mm钢板焊接而成的循环气体管道5的一端同该常压密闭喷涂室 1的上部连通，而所述循环气体管道5的另一端与常压密闭喷涂室1底部连通；所述循环气 体管道5内设有制冷单元6、过滤器7和辅助增压器8。所述常压密闭喷涂室1下方的循环 气体管道5内设有沉降腔9，用于滤除喷涂过程中产生的部分粉尘。所述常压密闭喷涂室1内还设有防止常压密闭喷涂室1内压力过高的卸压装置， 优选为型号A21H-40的东品牌卸压器，保证喷涂室内压力维持常压(1. 01 1. 05个当地大 气压)。所述氧含量检测单元优选型号为GNL-83的微量氧分析仪，其量程为0 5000ppm， 精度3%满量程，输出LCD数字显示，可显示常压密闭喷涂室内含氧量，且在含氧量超过 5000ppm时报警。所述保护气体系统优选为充气机，为常压密闭喷涂室工作时氩气；所述压力控制 单元优选为抽真空机，主要用于工作前对常压密闭喷涂室抽真空度为KT2MPa真空，然后由 保护气体系统为常压密闭喷涂室提供保护气体，保护气体的流量为0. 6m3/min,以保证喷涂 室内气体的纯净。所述制冷单元优选用型号为re(R)50B(2)_4N，制冷功率为40KW的格力品牌制冷机，采用低温送风模式送风量约7000m7h，为防止送风气流对喷涂工艺的影响，采用双侧送 风，送风速度不超过lOm/s，对循环气体管道内气体进行降温，从而使常压密闭喷涂室内温 度在O 50°C内波动，防止温度过高或过低，保证等离子喷涂枪在所述常压密闭喷涂室内 能正常工作。所述过滤器优选型号为KPP-G-G3和KD_F_F8的过滤器，用于滤除等离子喷涂设备 运行时产生的金属粉尘，过滤效果达到99. 5% (重量比)，有效地防止粉尘影响喷涂工作 者的视线。所述辅助增压器优选为HTF-B5. 5KW轴流风机，风速为7360m3/h，压力为910Mpa， 用于对喷涂室增压，以保证常压密闭喷涂室内压力在1. 01 1. 05个大气压内波动，冷却工 件时喷涂室内压力为0. 6MPa。对于不同的喷涂工件，等离子喷涂设备的发热功率也不同。而制冷机开机即产生 40KW的制冷量，且制冷机不能频繁的启停，因此为保障系统需要还可以在喷涂室内设置电 加热器，优选型号为380V IOKW不锈钢翅片电加热器，通过改变电加热器的加热功率来平 衡制冷功率和发热功率，保证喷涂室内在O 50°C内波动。利用本技术所述气氛保护喷涂成形装置可进行等离子喷涂制备各种形状的 高纯度的构件，具体工作过程为首先将芯模置于本装置内支撑机构上，通过抽真空机抽真 空，并通过微量氧分析仪观察氧含量；然后通过充气机向装置内充满氩气；其次保持喷涂 枪固定而旋转支承机构，或是芯模固定不动，喷涂枪绕芯模运动，开启制冷机；最后采用高 能喷涂设备及工艺，将所述喷涂枪将粉末状喷涂材料喷涂到芯模上，直至芯模上形成的涂 层厚度达到构件壁厚要求，停止喷涂；所成形构件冷却后，去除芯模；再用磨削法或电火花 加工方法对构件进行精加工，获得最终尺寸构件。本技术优选采用上海生产DH-1080高能等离子喷涂枪，等离子喷涂枪处于充 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气氛保护喷涂成形装置，包括内设等离子喷涂枪的常压密闭喷涂室（１），其特征是：常压密闭喷涂室（１）内设有可检测并显示常压密闭喷涂室（１）内氧含量的氧含量检测单元（２）、向常压密闭喷涂室（１）内提供保护气体的保护气体系统（３）和可对常压密闭喷涂室（１）内抽真空的压力控制单元（４）；位于常压密闭喷涂室（１）外部的循环气体管道（５）的一端同该常压密闭喷涂室（１）的上部连通，而所述循环气体管道（５）的另一端与常压密闭喷涂室（１）底部连通；所述循环气体管道（５）内设有对循环气体管道（５）内气体进行降温的制冷单元（６）、滤除喷涂过程中产生粉尘的过滤器（７）和辅助调节常压密闭喷涂室（１）内压力的辅助增压器（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闵小兵，夏光明，李志民，王跃明，严淑群，
申请(专利权)人：湖南省冶金材料研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]