一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置 |
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| 申请号 | CN201710845104.6 | 申请日 | 2017-09-19 | 公开(公告)号 | CN107460426A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 湖南三泰新材料股份有限公司; | 发明人 | 向勇; 曾麟芳; 李聚良; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开的一种喷射沉积棒料表面 复合材料 的装置，包括：沉积室(1)、喷射机构(2)、驱动机构(3)、 真空 系统(4)、加热系统(5)和控制系统(6)，所述沉积室(1)为一密封 箱体 ，所述喷射机构(2)设置在所述沉积室(1)上方，所述驱动机构(3)和所述加热系统(5)设置在所述沉积室(1)内部，所述真空系统(4)和所述控制系统(6)设置在所述沉积室(1)的两端外侧。通过设置沉积室，以及可固定被喷射棒料的 工作台 ，很便捷地对被喷射棒料进行喷射涂层，且在真空状态下 喷涂 ，使得喷涂更均匀、致密性更好。另一方面，复合材料整体性好，结合强度高，厚度可控，喷射沉积效率高，制造快速。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置，其特征在于，包括：沉积室(1)、喷射机构(2)、驱动机构(3)、真空系统(4)、加热系统(5)和控制系统(6)，所述沉积室(1)为一密封箱体，所述喷射机构(2)设置在所述沉积室(1)上方，所述驱动机构(3)和所述加热系统(5)设置在所述沉积室(1)内部，所述真空系统(4)和所述控制系统(6)设置在所述沉积室(1)的两端外侧； |
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| 说明书全文 | 一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置技术领域[0001] 本发明涉及双金属复合材料制造技术领域，更为具体地说，涉及一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置。 背景技术[0002] 目前，单一材料的零件无法满足生产过程中多方面的要求。在实际生产中，这些零部件要求材料既有良好的韧性，以抵抗物料在工作中所受的冲击作用，防止部件发生断裂现象，同时又要求其具有高的强度及良好的耐磨性能，以保证部件的使用寿命和降低经济损失。但是一种材料同时具有高韧性和高硬度这两种性能在实际生产中是非常难以达到的。随着复合技术的发展，双金属复合材料在最近几年中受到了广大学者的广泛关注。双金属复合材料是运用复合成型的方法使两种或两种以上的具有不同物理、化学乃至力学性能的材料在界面产生冶金结合制备而成的层状复合材料。 [0003] 金属喷射成形技术是一种快速凝固成形材料制备技术，该方法是把液态金属的雾化以及雾化熔滴的沉积自然地结合起来，用最少的工序，直接从液态金属制取高性能材料或者成型零件。采用金属喷射沉积技术及设备既克服了传统铸造过程中存在的砂眼、粘砂、气孔、缩孔等缺点，又摈弃了粉末冶金工序繁多，氧化严重等不足。同时又兼有粉末冶金技术的优点，是一种极具竞争力的快速凝固工艺。 [0004] 利用喷射技术在长棒料表面沉积不锈钢、铜等耐腐蚀的金属，再通过热轧方式，可生产出耐腐蚀性强或其他特殊用途的双金属型材、螺纹钢、圆钢等，但现有的喷射沉积设备中没有专门用于长棒料工件表面沉积的设备和装置，制约喷射-轧制生产耐腐蚀性强或其他特殊用途的双金属型材、螺纹钢、圆钢等的推广和应用。 [0005] 可见，发明一种适合长棒型材料的表面沉积喷射设备，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。 发明内容[0006] 本发明的目的是提供一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置，适合于长棒型材料的表面沉积喷射金属复合层，提高了制造双金属复合材料的致密性、结合度，几乎克服可传统铸造的砂眼、气孔等方面的缺陷，同时工艺简单，节省工序。 [0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案： [0008] 本发明提供的一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置，该装置包括：沉积室、喷射机构、驱动机构、真空系统、加热系统和控制系统。其中，沉积室为一密封箱体，喷射机构设置在沉积室上方，驱动机构和加热系统设置在沉积室内部，真空系统和控制系统设置在沉积室的两端外侧。 [0009] 喷射机构包括保温罐体以及与保温罐体相连通的喷头，保温罐体固定设置在沉积室上方，喷头伸入到沉积室内部。 [0010] 驱动机构包括导轨、滑块、工作台、回转支撑座和固定支撑座，导轨安装在沉积室的内部底面上，工作台通过滑块设置在导轨上，工作台可驱动地沿导轨移动，回转支撑座和固定支撑座分别安装在工作台前后端上，回转支撑座和固定支撑座共同支撑起被喷射棒料并带动被喷射棒料绕轴转动。 [0011] 进一步地，真空系统安装在沉积室前端外侧，真空系统通过真空管与沉积室内部相连，使沉积室内在工作状态时保持真空。 [0012] 进一步地，加热系统安装在沉积室内，为感应加热系统，用于对被喷射棒料进行加热。 [0013] 进一步地，加热系统吊装在沉积室内的顶板上或者对称地安装在沉积室内的两侧板上。 [0014] 进一步地，控制系统安装在沉积室后端外侧，控制系统分别与喷射机构、驱动机构、真空系统以及加热系统信号控制相连接，控制系统人工操作或者自动地控制喷射机构、驱动机构、真空系统以及加热系统的工作。 [0015] 进一步地，保温罐体由坩埚和感应加热装置组成，感应加热装置环绕所述坩埚设置于坩埚的外围。 [0016] 喷头设置有开闭装置，用于调节单位时间内的喷射量，开闭装置通过控制系统信号控制。 [0017] 进一步地，真空系统使用的真空泵为机械泵、罗茨泵、扩散泵中的一种或多种的组合，沉积室内工作状态时的真空度为1pa～0.01pa。 [0018] 进一步地，加热系统使用感应加热线圈对被喷射棒料加热，感应加热线圈呈半圆弧形包裹被喷射棒料，感应线圈到被喷射棒料的距离为30mm～60mm。 [0019] 进一步地，喷射机构设置有两个喷头，喷头处于竖直平面内或者迎着被喷射棒料旋转方向呈5°～10°俯仰设置。 [0020] 本发明提供的喷射沉积棒料表面复合材料的装置的工作原理如下： [0021] 将被喷射棒料固定在回转支撑座和固定支撑座以后，控制系统控制真空系统开始工作，将沉积室内抽成预定的真空状态。 [0023] 同时，根据金属覆层的厚度需要，设置好被喷射棒料沿轴向移动的速度以及被喷射棒料转动的速度，实现对被喷射棒料进行喷射金属覆层，从而加工成双金属复合材料。 [0024] 被喷射棒料表面喷射好金属材料后，进行加温固化，达到预定状态时即可将被喷射棒料从沉积室内取出来即可。 [0025] 本发明提供的旋转压力容器的快开门装置的有益效果： [0026] 通过设置沉积室，以及可固定被喷射棒料的工作台，很便捷地对被喷射棒料进行喷射涂层，且在真空状态下喷涂，使得喷涂更均匀、致密性更好。另一方面，复合材料整体性好，结合强度高，厚度可控，喷射沉积效率高，制造快速。附图说明 [0027] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0028] 图1是本发明实施例提供的喷射沉积棒料表面复合材料的装置的基本结构示意图； [0029] 图2是本发明实施例提供的喷射沉积棒料表面复合材料的装置的包含各构件细节的结构示意图； [0030] 图3是本发明另一实施例提供的喷射沉积棒料表面复合材料的装置的基本结构示意图。 [0031] 其中： [0032] 1-沉积室，2-喷射机构，3-驱动机构，4-真空系统，5-加热系统，6-控制系统，7-被喷射棒料，21-保温罐体，22-喷头，211-坩埚，212-感应加热装置，31-导轨，32-滑块，33-工作台，34-回转支撑座，35-固定支撑座，41-真空管，42-真空泵。 具体实施方式[0033] 本发明实施例提供的一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置，适合于在长棒型材料或者长管状材料表面喷射复合金属层，可使喷涂更均匀、致密性更好，复合材料整体性好，结合强度高，厚度可控，喷射沉积效率高，制造快速。 [0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。 [0035] 参考附图1和图2，该图示出了本发明实施例提供的喷射沉积棒料表面复合材料的装置的基本结构。 [0036] 本发明提供的一种喷射沉积棒料表面复合材料的装置，该装置包括：沉积室1、喷射机构2、驱动机构3、真空系统4、加热系统5和控制系统6，沉积室1为一密封箱体，喷射机构2设置在沉积室1上方，驱动机构3和加热系统5设置在沉积室1内部，真空系统4和控制系统6设置在沉积室1的两端外侧。其中，沉积室1的侧壁上开设有可密封的门，用于将被喷射棒料 7送入/移出沉积室1。 [0037] 喷射机构2包括保温罐体21以及与保温罐体21相连通的喷头22，保温罐体21固定设置在沉积室1上方，喷头22伸入到沉积室1内部。金属液从其它熔融罐倒入到保温罐体21内后，通过喷头22可控制地对置于沉积室1内的被喷射棒料7表面进行喷射，从而在被喷射棒料7表面覆盖上预定的金属复合层。 [0038] 驱动机构3包括导轨31、滑块32、工作台33、回转支撑座34和固定支撑座35，导轨31安装在沉积室1的内部底面上，工作台33通过滑块32设置在导轨31上，工作台33可驱动地沿导轨31移动，回转支撑座34和固定支撑座35分别安装在工作台33前后端上，回转支撑座34和固定支撑座35共同支撑起被喷射棒料7并带动被喷射棒料7绕轴转动。这样，被喷射棒料7架设在回转支撑座34和固定支撑座35上以后，可以在回转支撑座34和固定支撑座35的带动下沿纵向移动，使喷射棒料7匀速地经过喷头22的下方；另一方面，被喷射棒料7可在回转支撑座34和固定支撑座35的驱动在绕轴旋转，从而使得被喷射棒料7整个圆柱面均能够被喷射到金属液。 [0039] 优选地，真空系统4安装在沉积室1前端外侧，真空系统4通过真空管41与沉积室1内部相连，使沉积室1内在工作状态时保持真空。这样，使被喷射棒料7在真空状态下被喷射涂层，使得金属涂层的致密性更高，不会出现堆积、砂眼等瑕疵。 [0040] 加热系统5安装在沉积室1内，为感应加热系统，用于对被喷射棒料7进行加热。这样，使得被喷射棒料7在喷射金属液之前达到某一预定的温度，从而与金属液的融合性更好，喷射上去的金属复合层更牢固。作为更优选的实施方式，加热系统5吊装在沉积室1内的顶板上或者对称地安装在沉积室1内的两侧板上。 [0041] 控制系统6安装在沉积室1后端外侧，控制系统6分别与喷射机构2、驱动机构3、真空系统4以及加热系统5信号控制相连接，控制系统6人工操作或者自动地控制喷射机构2、驱动机构3、真空系统4以及加热系统5的工作。控制系统6可以单线地向喷射机构2、驱动机构3、真空系统4以及加热系统5发送操控信号，也可以循环地向喷射机构2、驱动机构3、真空系统4以及加热系统5发送操控信号。 [0042] 保温罐体21由坩埚211和感应加热装置212组成，感应加热装置212环绕坩埚211设置于坩埚211的外围。这样，从他处运送来的金属液倒入到喷射机构2内后，可以对其进行适当的加热，或者说保持金属液为预定的恒温。 [0043] 喷头22设置有开闭装置，用于调节单位时间内的喷射量，开闭装置通过控制系统6信号控制。这样，可以很方便地打开或者关闭喷头22，在需要中断喷射或者喷射完成以后，可以即刻阻断金属液流出。 [0044] 真空系统4使用的真空泵42为机械泵、罗茨泵、扩散泵中的一种或多种的组合，沉积室1内工作状态时的真空度为1pa～0.01pa。 [0045] 加热系统5使用感应加热线圈对被喷射棒料7加热，感应加热线圈呈半圆弧形包裹被喷射棒料7，感应线圈到被喷射棒料7的距离为30mm～60mm。 [0046] 作为另外的实施方式，请参考图3，喷射机构2设置有两个喷头22，喷头22处于竖直平面内或者迎着被喷射棒料7旋转方向呈5°～10°俯仰设置。同时，可以将喷头22设置为在沉积室1顶部沿纵向移动，这样被喷射棒料7就只需要转动而不需要沿纵向移动了，更方便在被喷射棒料7表面喷射金属复合层。 |
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