1.系统组成
HEPJet系统主要包括:核心部件——超音速等离子喷枪、HEPJ—Ⅱ型逆变式等离子喷涂电源、PLC过程控制与状态点监测和报警控制柜、循环冷却制冷式热交换器、螺杆推进式送粉器及水电气分配器等部件。
2.系统的特点
(1)突破传统的依靠大功率、大气体流量来获得超音速射流的思想,科学应用单阳极拉伐尔喷管技术,采用独具特色的低功率、小气体流量的结构设计,在较低的能耗下得到了高能量密度、高稳定性的超音速等离子射流。
(2)采用以机械压缩为主、气动力压缩为辅的射流加速方案,降低了气体流量。应用拉伐尔喷管技术,依靠对电弧初始段的强烈压缩效应迫使阳极斑点前移来拉长电弧,从而实现对电弧区段的加速。突破了传统的双阳极结构逐级拉长电弧、仅对焰流区加速的方法。攻克了拉伐尔喷嘴型面直接作阳极而易烧喷嘴的难题,提高了喷嘴的工作稳定性和使用寿命。
(3)采用内送粉结构,可直接将喷涂粉末送到等离子焰流的高温区。相对目前国内外通用的外送粉方式下存在的粉末加热不均、沉积效率低等问题,有效提高了等离子弧热能利用率,改善了粉末的熔化状况,提高了涂层沉积率,并较好地解决了普通内送粉喷枪易堵嘴、粘嘴的技术难题。
(4)喷枪工作电压适用范围宽(60~220V),可使用不同的工作气体种类(Ar、N2、Ar+H2及N2+H2)。通过对电参数和气体流量的合理匹配,可实现等离子射流热焓和速度的大范围调节,满足喷涂不同性能材料的需要。可制备高熔点的氧化物陶瓷涂层、金属陶瓷涂层、常用的自熔合金涂层以及易于高温失碳的碳化物涂层等,具有很宽的材料适用范围和工艺适用范围。
(5)可多次修复使用的阴极头设计和阴阳极间隙调节功能,是现有超音速等离子喷枪和普通等离子喷枪所不具备的功能与特点。
(6)枪体结构合理,具有体积小重量轻、可维修性和可操作性强等特点,能够方便地实现手持和机装作业两种功能。
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