一種等離子加工用的內腔供粉鎢針的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于等離子加工設備技術領域。具體涉及一種等離子加工用的內腔供粉鎢針。
【背景技術】
[0002]在等離子加工過程中，是將金屬粉末涂覆于基材表面，等離子加工設備用鎢針為實心的圓柱與圓錐組合體。這種設備會將水分帶入溶覆層中而產(chǎn)生質量問題；另一種等離子加工設備是將金屬粉末從噴槍保護罩中噴入等離子流場中，其鎢針也是實心的圓柱與圓錐組合體。上述鎢針的缺點是金屬粉末的加熱過程較短，不利于粉末在溶覆層中擴散進而導致合金成分不均勻。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術缺陷，目的是提供一種工作效率高、使用壽命長、等離子表面加工質量高和能延長合金粉末的加熱時間的等離子加工用的內腔供粉鎢針。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:所述內腔供粉鎢針包括保護罩、鎢針、外套和鎢針夾持器。外套和保護罩螺紋連接，鎢針通過鎢針夾持器安裝在外套和保護罩內，鎢針的針頭位于保護罩的噴口處，鎢針夾持器位于外套的上部。
[0005]保護罩的外部形狀是由下部的圓臺和上部的螺紋柱組成的整體，與螺紋柱聯(lián)接的圓臺底面開有環(huán)形槽；保護罩的內部結構是從上往下依次為空心圓柱體、倒空心圓臺和圓形通孔。
[0006]鎢針是由針桿和針頭組成的整體；針桿的上端沿軸線向下至靠近下端處設有主供料孔，針頭呈倒圓錐狀，針桿與針頭的結合處加工有環(huán)形槽。針桿和針頭的結合處中心對稱地設有輔助供料孔，輔助供料孔的數(shù)量為2~6個，輔助供料孔均勻分布，輔助供料孔的直徑為0.5-1.0mm，輔助供料孔的中心線與針桿的中心線的夾角為15~30°，輔助供料孔的中心線與針桿的內壁底線相交，輔助供料孔的孔壁與所述環(huán)形槽的外側壁相切；主供料孔通過輔助供料孔與保護罩的內腔相通。
[0007]外套的下部設有氬氣接入口。
[0008]所述保護罩、鎢針、外套和鎢針夾持器的中心線為同一條直線。
[0009]所述鎢針夾持器為圓管狀，鎢針夾持器外徑與外套的內徑的名義尺寸相等，鎢針夾持器的內徑與鎢針的針桿外徑的名義尺寸相等。
[0010]所述主供料孔的直徑為2.5~4mm。
[0011]由于采用上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:
1、本發(fā)明將輔助供料孔的出口處設置在非電弧產(chǎn)生部位，即輔助供料孔的出口處設置在鎢針的環(huán)形槽處，保證了輔助供料孔不因電弧燒蝕而堵塞。本發(fā)明均勻分布有2~6個輔助供料孔，保證了合金粉末順利從鎢針的輔助供料孔排出，且供料均勻。另外，本發(fā)明能將粉末加熱并使粉末中含有的水分蒸發(fā)，減少或能根除粉末中的水分。
[0012]2、本發(fā)明在工作時，鎢針的尖端部分與工件表面產(chǎn)生電弧，氬氣通過外套與保護罩中間的空腔流經(jīng)保護罩的出口，與電弧共同形成高速運動的等離子流場，該流場在鎢針的輔助供料孔出口處形成渦流而產(chǎn)生射流吸附作用，使合金粉末容易通過直徑較小的輔助供料孔進入等離子流場，合金粉末從鎢針的主供料孔導入并利用其工作時的高溫，粉末得以加熱直至融化，并通過輔助供料孔進入等離子流場，與表面被融化的基材共同形成合金層，得到厚度較小而均勻的合金層?；囊惨驗榧訜岬墓β氏鄬^小而溫升變形相對較低，顯著地改善了等離子表面加工質量。
[0013]3、本發(fā)明經(jīng)現(xiàn)場實驗:在基材上形成了厚度為0.75-1.25mm的合金層，加工引起的基材溫升造成的基材變形在±0.03mm范圍內；連續(xù)工作超過32分鐘，鎢針未發(fā)生輔助供料孔被電弧燒蝕的現(xiàn)象。
[0014]因此，本發(fā)明具有工作效率高、使用壽命長、等離子表面加工質量高、能延長合金粉末的加熱時間和能使粉末中含有的水分蒸發(fā)的特點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖；
圖2為圖1中鎢針2的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實例對本發(fā)明作進一步的描述，并非對本發(fā)明保護范圍大的限制。
[0017]實施例1
一種等離子加工用的內腔供粉鎢針。如圖1所示，所述內腔供粉鎢針包括保護罩1、鎢針2、外套3和鎢針夾持器4。外套3和保護罩1螺紋連接，鎢針2通過鎢針夾持器4安裝在外套3和保護罩1內，鎢針2的針頭位于保護罩1的噴口處，鎢針夾持器4位于外套3的上部。
[0018]如圖1所示，保護罩1的外部形狀是由下部的圓臺和上部的螺紋柱組成的整體，與螺紋柱聯(lián)接的圓臺底面開有環(huán)形槽；保護罩1的內部結構是從上往下依次為空心圓柱體、倒空心圓臺和圓形通孔。
[0019]如圖1所示，鎢針2是由針桿和針頭組成的整體；針桿的上端沿軸線向下至靠近下端處設有主供料孔5，針頭呈倒圓錐狀，針桿與針頭的結合處加工有環(huán)形槽。如圖2所示，針桿和針頭的結合處中心對稱地設有輔助供料孔7，輔助供料孔7的數(shù)量為4個，輔助供料孔7均勻分布，輔助供料孔7的直徑為0.8mm，輔助供料孔7的中心線與針桿的中心線的夾角為15~20°，輔助供料孔7的中心線與針桿的內壁底線相交，輔助供料孔7的孔壁與所述環(huán)形槽的外側壁相切；主供料孔5通過輔助供料孔7與保護罩1的內腔相通。
[0020]外套3的下部設有氬氣接入口 6。
[0021 ] 如圖1所示，所述保護罩1、鎢針2、外套3和鎢針夾持器4的中心線為同一條直線。
[0022]如圖1所示，所述鎢針夾持器4為圓管狀，鎢針夾持器4外徑與外套3的內徑的名義尺寸相等，鎢針夾持器4的內徑與鎢針2的針桿外徑的名義尺寸相等。
[0023]所述主供料孔5的直徑為2.5~3mm。
[0024]實施例2
一種等離子加工用的內腔供粉鎢針。處下述技術參數(shù)外，其余同實施例1:
所述輔助供料孔7的數(shù)量為2~3或5~6個，輔助供料孔7的直徑為0.5-1.0mm，輔助供料孔7的中心線與針桿的中心線的夾角為15~30°
所述主供料孔5的直徑為2.5~4_。
[0025]
本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:
1、本【具體實施方式】將輔助供料孔7的出口處設置在非電弧產(chǎn)生部位，即輔助供料孔7的出口處設置在鎢針2的環(huán)形槽處，保證了輔助供料孔7不因電弧燒蝕而堵塞。本【具體實施方式】均勻分布有2~6個輔助供料孔7，保證了合金粉末順利從鎢針2的輔助供料孔7排出，且供料均勻。另外，本【具體實施方式】能將粉末加熱并使粉末中含有的水分蒸發(fā)，減少或能根除粉末中的水分。
[0026]2、本【具體實施方式】在工作時，鎢針2的尖端部分與工件表面產(chǎn)生電弧，氬氣通過外套3與保護罩1中間的空腔流經(jīng)保護罩1的出口，與電弧共同形成高速運動的等離子流場，該流場在鎢針2的輔助供料孔7出口處形成渦流而產(chǎn)生射流吸附作用，使合金粉末容易通過直徑較小的輔助供料孔7進入等離子流場，合金粉末從鎢針2的主供料孔5導入并利用其工作時的高溫，粉末得以加熱直至融化，并通過輔助供料孔7進入等離子流場，與表面被融化的基材共同形成合金層，得到厚度較小而均勻的合金層?；囊惨驗榧訜岬墓β氏鄬^小而溫升變形相對較低，顯著地改善了等離子表面加工質量。
[0027]3、本【具體實施方式】經(jīng)現(xiàn)場實驗:在基材上形成了厚度為0.75-1.25mm的合金層，加工引起的基材溫升造成的基材變形在±0.03mm范圍內；連續(xù)工作超過32分鐘，鎢針2未發(fā)生輔助供料孔7被電弧燒蝕的現(xiàn)象。
[0028]因此，本【具體實施方式】具有工作效率高、使用壽命長、等離子表面加工質量高、能延長合金粉末的加熱時間和能使粉末中含有的水分蒸發(fā)的特點。
【主權項】
1.一種等離子加工用的內腔供粉鎢針，其特征在于所述內腔供粉鎢針包括保護罩(1)、鎢針(2)、外套(3)和鎢針夾持器(4);外套(3)和保護罩(1)螺紋連接，鎢針(2)通過鎢針夾持器⑷安裝在外套⑶和保護罩⑴內，媽針⑵的針頭位于保護罩⑴的噴口處，鎢針夾持器(4)位于外套(3)的上部； 保護罩(1)的外部形狀是由下部的圓臺和上部的螺紋柱組成的整體，與螺紋柱聯(lián)接的圓臺底面開有環(huán)形槽；保護罩(1)的內部結構是從上往下依次為空心圓柱體、倒空心圓臺和圓形通孔； 鎢針(2)是由針桿和針頭組成的整體，針桿的上端沿軸線向下至靠近下端處設有主供料孔(5)，針頭呈倒圓錐狀，針桿與針頭的結合處加工有環(huán)形槽；針桿和針頭的結合處中心對稱地設有輔助供料孔(7)，輔助供料孔(7)的數(shù)量為2~6個，輔助供料孔(7)均勻分布，輔助供料孔(7)的直徑為0.5~1.0mm，輔助供料孔(7)的中心線與針桿的中心線的夾角為15-30°，輔助供料孔(7)的中心線與針桿的內壁底線相交，輔助供料孔(7)的孔壁與所述環(huán)形槽外側壁相切；主供料孔(5)通過輔助供料孔(7)與保護罩(1)的內腔相通； 外套(3)的下部設有氬氣接入口(6); 所述保護罩(1)、鎢針(2)、外套(3)和鎢針夾持器(4)的中心線為同一條直線。2.根據(jù)權利要求1所述等離子加工用的內腔供粉鎢針，其特征在于所述鎢針夾持器(4)為圓管狀，鎢針夾持器⑷外徑與外套(3)的內徑的名義尺寸相等，鎢針夾持器⑷的內徑與鎢針(2)的針桿外徑的名義尺寸相等。3.根據(jù)權利要求1所述等離子加工用的內腔供粉鎢針，其特征在于所述主供料孔(5)的直徑為2.5~4mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種等離子加工用的內腔供粉鎢針。其技術方案是：鎢針(2)通過鎢針夾持器(4)安裝在外套(3)和保護罩(1)內，鎢針(2)的針頭位于保護罩(1)的噴口處。鎢針(2)是由針桿和針頭組成的整體；針桿設有主供料孔(5)，針桿與針頭的結合處加工有環(huán)形槽。針桿和針頭的結合處中心對稱地設有2~6個輔助供料孔(7)，輔助供料孔(7)的中心線與針桿的中心線的夾角為15~30°，輔助供料孔(7)的中心線與針桿的內壁底線相交，輔助供料孔(7)的孔壁與所述環(huán)形槽的外側壁相切。本發(fā)明具有能延長合金粉末的加熱時間、能減少或根除粉末中的水分、工作效率高、使用壽命長和等離子表面加工質量高的特點。
【IPC分類】H05H1/42
【公開號】CN105376921
【申請?zhí)枴緾N201510912451
【發(fā)明人】謝劍剛, 李朋
【申請人】武漢科技大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月11日