[发明专利]一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置及工作方法，解决了现有技术中存在涂层存在表面氧化和不均匀的问题，具有减小工件表面氧化和残余应力的有益效果，具体方案如下：一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，包括壳体，壳体内具有腔室，壳体内侧或外侧设置移动机构，壳体侧部设置开口，移动机构可带动工件穿过开口实现移动，壳体内可通入保护气体，壳体在开口侧设置弹性进出机构，以保证工件进入壳体内腔室，并保证壳体密封性；喷枪，喷枪设于壳体外侧；温度控制单元，包括安装于壳体的加热控制部件以控制壳体内环境温度。

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，尤其是一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置及工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

等离子喷涂技术是采用直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，形成一簇高速的熔态粒子流(熔滴流)，以高速喷向经过预处理的基体表面，经过粒子的横向流动变形，急速冷却凝固，在基体表面不断沉积形成涂层的一种技术。经过等离子喷涂技术处理后，涂层具有层状结构，赋予工件表面耐磨、耐蚀等优异性能。

但常规的等离子喷涂在喷涂间进行，喷涂颗粒在喷射到基体表面的过程中易发生氧化，得到的涂层中存在氧化物，且涂层为层状结构，不完全的填充以及遮挡效应不可避免地使表面产生孔隙和裂纹等缺陷；喷涂结束后，熔融粒子在基体表面急速冷却，导致液态熔融粒子不能与已凝固的粒子充分润湿形成完全结合，层叠粒子间存在大量未结合的界面；另一方面熔融粒子的急速冷却会使涂层与金属基体界面之间产生很高的残余应力，易引起开裂，影响涂层在服役过程中的应用范围和使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，可对工件的表面性能进行提升，可减小工件表面氧化、孔隙率以及残余应力。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，包括：

壳体，壳体内具有腔室，壳体内侧或外侧设置移动机构，壳体侧部设置开口，移动机构可带动工件穿过开口实现移动，壳体内可通入保护气体，壳体在开口侧设置弹性进出机构，以保证工件进入壳体内腔室，并保证壳体密封性；

喷枪，喷枪设于壳体外侧，喷枪可移动；

温度控制单元，包括安装于壳体的加热控制部件以控制壳体内环境温度。

如上所述的一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，所述壳体开口处上下接触设置弹性密封件，上下设置的两弹性密封件之间能够在工件通过壳体开口的过程中提供空间，通过弹性密封件的设置可保证壳体开口处的密封性能。

如上所述的一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，所述弹性进出机构包括可转动的辊轮，辊轮一侧设置若干并排设置的弹性件，弹性件一端与所述壳体连接，弹性件与辊轮之间能够在工件通过壳体开口的过程中提供空间，且因弹性件的设置，可实现不同厚度工件的通过进入壳体相对密封的腔室内。

如上所述的一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，所述壳体包括可拆卸的顶板，顶板内表面设置用于容纳所述弹性件一端的接口；

且弹性件为弹簧，弹簧一端卡入顶板接口内，螺栓穿过弹性件内侧设置，螺栓头部外露于弹性件远离顶板的端部，且螺栓头部设置圆锥滚子，圆锥滚子与所述辊轮接触，通过螺栓的设置方便圆锥滚子的设置，圆锥滚子的中心轴线沿着壳体的长度方向设置，圆锥滚子直径较小的一端朝向壳体开口侧设置。

如上所述的一种基于热喷涂工艺的涂层表面改性装置，所述加热控制部件包括安装于所述壳体的加热电阻，加热电阻与电流控制器连接，壳体设置温度传感器，电流控制器、温度传感器分别与控制器连接，通过加热电阻可保证壳体内环境的温度。