一种用于涂层的多功能发生器

摘要

本发明公开了一种用于涂层的多功能发生器，属于金属表面处理技术领域。包括发生器本体、喷砂装置和多级冷却循环装置，喷砂装置设置在发生器本体前端，发生器本体与喷砂装置通过多级冷却循环装置连接，且多级冷却循环装置贯穿发生器本体和喷砂装置；喷砂装置、多级冷却循环装置和发生器本体三者之间通过可拆卸式连接。本发明通过对发生器本体、喷砂装置和多级冷却循环装置设置，以层流等离子提供热源，输出热量均匀，涂层分布均匀；喷砂装置对金属基体进行去疲劳、腐蚀层等预处理，缩短预处理与涂层处理的间隔时间；多级冷却循环装置对发生器元件和涂层进行冷却，控制涂层工艺条件，而提供一个稳定环境，进而提高涂层质量。

权利要求

1.一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：包括发生器本体（1）、喷砂装置（2）和多级冷却循环装置（3），喷砂装置（2）设置在发生器本体（1）前端，发生器本体（1）与喷砂装置（2）通过多级冷却循环装置（3）连接，且多级冷却循环装置（3）贯穿发生器本体（1）和喷砂装置（2）；喷砂装置（2）、多级冷却循环装置（3）和发生器本体（1）三者之间通过可拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述发生器本体（1）包括阳极结构（4）、阴极结构（5）、电弧通道（6）和等离子体喷嘴，阳极结构（4）为中轴圆柱的阳极结构（4），且沿着阳极结构（4）周围环形均匀分布有阴极结构（5）；阳极结构（4）和阴极结构（5）均固定安装在同一个底座（8）上，阳极结构（4）与阴极结构（5）之间设有绝缘层，且阳极结构（4）与阴极结构（5）之间形成电弧通道（6）；电弧通道（6）一端通向底座（8），另一端连接等离子体喷嘴；电弧通道（6）壁上设置有合金粉末通道（9）。

3.根据权利要求2所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述等离子体喷嘴为高强度陶瓷材质。

4.根据权利要求1所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述喷砂装置（2）包括喷砂嘴（10）、压缩器（11）、进料口（12）和出料口（13），喷砂嘴（10）设置在压缩器（11）的前端，且喷砂嘴（10）与压缩器（11）的连接方式为可拆卸式连接；进料口（12）和出料口（13）分别设置在压缩器（11）上。

5.根据权利要求1或4所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述喷砂装置（2）连接电源。

6.根据权利要求4所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述喷砂嘴（10）为高强度陶瓷材质。

7.根据权利要求4所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述喷砂嘴（10）内装有磨料，磨料为金刚砂、石英砂或氧化镁。

8.根据权利要求1所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述多级冷却循环装置（3）包括智能控制器（14）和冷却装置（15），智能控制器（14）和冷却装置（15）相连接，冷却装置（15）在发生器本体（1）上设有冷气喷嘴（16），且在冷气喷嘴（16）内设有过滤装置（17）。

9.根据权利要求8所述一种用于涂层的多功能发生器，其特征在于：所述冷却装置（15）中冷却介质为去离子水、惰性气体或氮气。

说明书

一种用于涂层的多功能发生器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发生器，具体的，涉及一种用于涂层的多功能发生器，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

[0002] 许多重要的金属表面性能如硬度、耐磨性、耐蚀性、抗氧化、耐热性都取决于金属材料表面的物理和化学性质，而人们通常采用表面处理技术来提高金属材料的表面性能，如：表面耐磨、耐腐、耐热等。传统的表面处理技术，如各种喷涂层、溶层、镀层等，由于较差的结合力或受平衡溶解度小及固态扩散性差的限制，应用效果较差。

[0003] 在现有技术中，在进行涂层前，一般要对金属基体进行预处理，即喷砂处理，以便对金属基体表面除锈、去污和去疲劳层，而提高涂层质量。预处理完成，经检查合格后，才对金属基体进行涂层，这样其间隔时间较长。一方面，工期延长，生产效率低；另一方面，当金属基体在经过预处理后，再经行涂层，这样间隔时间太长，再次受到环境的影响，受潮、腐蚀等，进而影响涂层的质量。若预处理做的不好，腐蚀仍会在涂层下继续蔓延，致使涂层成片脱落。

[0004] 一般情况下，涂层的质量效果受到以下因素的影响：1.涂层与金属基体表面的结合力；2.涂层自身的均匀性、排气浮渣是否充分等性质；3.涂层所接触的外界环境等。

发明内容

[0005] 本发明旨在解决现有技术问题，而提出了一种用于涂层的多功能发生器。本发明通过对发生器本体、喷砂装置和多级冷却循环装置设置，以层流等离子提供热源，输出热量均匀，涂层分布均匀；喷砂装置对金属基体进行去疲劳、腐蚀层等预处理，缩短预处理与涂层处理的间隔时间；多级冷却循环装置对发生器元件和涂层进行冷却，控制涂层工艺条件，而提供一个稳定环境，进而提高涂层质量。

[0006] 为了实现上述技术效果，提出如下的技术方案：

[0007] 一种用于涂层的多功能发生器，包括发生器本体、喷砂装置和多级冷却循环装置，喷砂装置设置在发生器本体前端，发生器本体与喷砂装置通过多级冷却循环装置连接，且多级冷却循环装置贯穿发生器本体和喷砂装置；喷砂装置、多级冷却循环装置和发生器本体三者之间通过可拆卸式连接。

[0008] 所述发生器本体包括阳极结构、阴极结构、电弧通道和等离子体喷嘴，阳极结构为中轴圆柱的阳极结构，且沿着阳极结构周围环形均匀分布有阴极结构；阳极结构和阴极结构均固定安装在同一个底座上，阳极结构与阴极结构之间设有绝缘层，且阳极结构与阴极结构之间形成电弧通道；电弧通道一端通向底座，另一端连接等离子体喷嘴；电弧通道壁上设置有合金粉末通道。

[0009] 所述等离子体喷嘴为高强度陶瓷，解决耐磨问题。

[0010] 所述喷砂装置包括喷砂嘴、压缩器、进料口和出料口，喷砂嘴设置在压缩器的前端，且喷砂嘴与压缩器的连接方式为可拆卸式连接；进料口和出料口分别设置在压缩器上。

[0011] 所述喷砂装置连接电源。

[0012] 所述喷砂嘴为高强度陶瓷材质。

[0013] 所述喷砂嘴内装有磨料，磨料为金刚砂、石英砂或氧化镁。

[0014] 所述多级冷却循环装置包括智能控制器和冷却装置，智能控制器和冷却装置相连接，冷却装置在发生器本体上设有冷气喷嘴，且在冷气喷嘴内设有过滤装置。

[0015] 所述冷却装置中冷却介质为去离子水、惰性气体或氮气。

[0016] 采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

[0017] （1）在本发明中，通过对发生器本体、喷砂装置和多级冷却循环装置设置，以层流等离子提供热源，输出热量均匀，涂层分布均匀；喷砂装置对金属基体进行去疲劳、腐蚀层等预处理，缩短预处理与涂层处理的间隔时间；多级冷却循环装置对发生器元件和涂层进行冷却，控制涂层工艺条件，而提供一个稳定环境，进而提高涂层质量；

[0018] （2）在本发明中，以层流等离子为热源进行涂层，利用层流等离子的特性，提高涂层质量。由于层流等离子热量集中，离子弧稳定性好，没有电极熔耗，输出热量均匀，便于控制，这样使得熔铸区热量分布均匀，材料熔合充分均匀，排气浮渣都充分，收缩应力分布均匀；同时，层流等离子设备控制精度高，对涂层区和过渡区的控制方便，且均匀度好，应力分配更容易控制合理；层流等离子束为一种电离弧，比弧焊机热量更集中，所以加热速度更快，能控制基体温度不致太高，避免引起退火变形，以激光器加热速度无法比拟；

[0019] （3）在本发明中，在发生器本体上设置喷砂装置，方便在对金属基体涂层前，对金属基体预处理，缩短金属表面预处理与涂层处理的间隔时间，而提高涂层质量。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。进而，金属基体在边经过喷砂处理，边进行涂层处理，而不用等到金属基体整体预处理后，再进行涂层；

[0020] （4）在本发明中，对多级冷却循环装置的设置，一方面是方便控制多功能发生器内的温度，避免高温对多功能发生器内元件的影响，起到保护作用；另一方面是为涂层提供多级冷气循环，当对金属基体涂层完成后，能及时冷却涂层，并调节涂层所接触的外界环境，为涂层提供一个稳定、平衡环境，进而提高涂层质量，运用范围更广；

[0021] （5）在本发明中，等离子体喷嘴和喷砂嘴为高强度陶瓷，解决了喷嘴耐磨问题，提高元件性能；

[0022] （6）在本发明中，喷砂嘴与压缩器的连接方式为可拆卸式连接，便于元件的检修和更换；

[0023] （7）在本发明中，磨料为金刚砂、石英砂或氧化镁，材料成本低，性能稳定，能循环使用。

附图说明

[0024] 图1 本发明的结构示意图

[0025] 图中：1、发生器本体，2、喷砂装置，3、多级冷却循环装置，4、阳极结构，5、阴极结构，6、电弧通道，7、等离子体喷嘴，8、底座，9、合金粉末通道，10、喷砂嘴，11、压缩器，12、进料口，13、出料口，14、智能控制器，15、冷却装置，16、冷气喷嘴，17、过滤装置。

具体实施方式

[0026] 下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 实施例1

[0028] 一种用于涂层的多功能发生器，包括发生器本体1、喷砂装置2和多级冷却循环装置3，喷砂装置2设置在发生器本体1前端，发生器本体1与喷砂装置2通过多级冷却循环装置3连接，且多级冷却循环装置3贯穿发生器本体1和喷砂装置2；喷砂装置2、多级冷却循环装置3和发生器本体1三者之间通过可拆卸式连接。

[0029] 实施例2

[0030] 一种用于涂层的多功能发生器，包括发生器本体1、喷砂装置2和多级冷却循环装置3，喷砂装置2设置在发生器本体1前端，发生器本体1与喷砂装置2通过多级冷却循环装置3连接，且多级冷却循环装置3贯穿发生器本体1和喷砂装置2；喷砂装置2、多级冷却循环装置3和发生器本体1三者之间通过可拆卸式连接。

[0031] 所述发生器本体1包括阳极结构4、阴极结构5、电弧通道6和等离子体喷嘴7，阳极结构4为中轴圆柱的阳极结构4，且沿着阳极结构4周围环形均匀分布有阴极结构5；阳极结构4和阴极结构5均固定安装在同一个底座8上，阳极结构4与阴极结构5之间设有绝缘层，且阳极结构4与阴极结构5之间形成电弧通道6；电弧通道6一端通向底座8，另一端连接等离子体喷嘴7；电弧通道6壁上设置有合金粉末通道9。

[0032] 所述喷砂装置2包括喷砂嘴10、压缩器11、进料口12和出料口13，喷砂嘴10设置在压缩器11的前端，且喷砂嘴10与压缩器11的连接方式为可拆卸式连接；进料口12和出料口13分别设置在压缩器11上。

[0033] 所述多级冷却循环装置3包括智能控制器14和冷却装置15，智能控制器14和冷却装置15相连接，冷却装置15在发生器本体1上设有冷气喷嘴16，且在冷气喷嘴16内设有过滤装置17。

[0034] 实施例3

[0035] 如图1所示：一种用于涂层的多功能发生器，包括发生器本体1、喷砂装置2和多级冷却循环装置3，喷砂装置2设置在发生器本体1前端，发生器本体1与喷砂装置2通过多级冷却循环装置3连接，且多级冷却循环装置3贯穿发生器本体1和喷砂装置2；喷砂装置2、多级冷却循环装置3和发生器本体1三者之间通过可拆卸式连接。

[0036] 所述发生器本体1包括阳极结构4、阴极结构5、电弧通道6和等离子体喷嘴7，阳极结构4为中轴圆柱的阳极结构4，且沿着阳极结构4周围环形均匀分布有阴极结构5；阳极结构4和阴极结构5均固定安装在同一个底座8上，阳极结构4与阴极结构5之间设有绝缘层，且阳极结构4与阴极结构5之间形成电弧通道6；电弧通道6一端通向底座8，另一端连接等离子体喷嘴7；电弧通道6壁上设置有合金粉末通道9。

[0037] 所述等离子体喷嘴7为高强度陶瓷，解决耐磨问题。

[0038] 所述喷砂装置2包括喷砂嘴10、压缩器11、进料口12和出料口13，喷砂嘴10设置在压缩器11的前端，且喷砂嘴10与压缩器11的连接方式为可拆卸式连接；进料口12和出料口13分别设置在压缩器11上。

[0039] 所述喷砂装置2连接电源。

[0040] 所述喷砂嘴10为高强度陶瓷材质。

[0041] 所述喷砂嘴10内装有磨料，磨料为金刚砂。

[0042] 所述多级冷却循环装置3包括智能控制器14和冷却装置15，智能控制器14和冷却装置15相连接，冷却装置15在发生器本体1上设有冷气喷嘴16，且在冷气喷嘴16内设有过滤装置17。

[0043] 所述冷却装置15中冷却介质为去离子水。

[0044] 实施例4

[0045] 在实施例3的基础上，区别在于：所述喷砂嘴10内装有磨料，磨料为石英砂。

[0046] 所述冷却装置15中冷却介质为惰性气体。

[0047] 实施例5

[0048] 在实施例3的基础上，区别在于：所述喷砂嘴10内装有磨料，磨料为氧化镁。

[0049] 所述冷却装置15中冷却介质为氮气。

[0050] 实施例6

[0051] 在实施例3的基础上，区别在于：所述冷却装置15中冷却介质为惰性气体。