CN111549309B - 一种低温高速火焰喷涂枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温高速火焰喷涂枪。外枪体内安装燃烧室。外枪体头部通过中间连接体安装枪管体。中间连接体上安装送粉嘴。燃烧室入口通过燃烧室头盖封住，燃烧室头盖上贯穿设中心锥，中心锥外面套设燃料喷嘴。燃料喷嘴与中心锥锥身之间形成喇叭状环形氧气/燃料通道，中心锥锥头与燃烧室头盖之间形成环形一次氮气混合直通道。燃烧室头盖上设有火花塞。外枪体尾部安装外枪体尾罩。外枪体尾罩上安装与氧气/燃料通道连通的氧气进入接头。燃烧室头盖上安装与氧气/燃料通道连通的燃料注入接头。外枪体上安装与一次氮气混合直通道和二次氮气注入偏心孔连通的氮气进入接头。本发明可获得高焰流速度，可使焰流温度处于合理的低温范围内并大幅可调。

Description

一种低温高速火焰喷涂枪

技术领域

本发明涉及一种低温高速火焰喷涂枪，属于高速火焰喷涂技术领域。

背景技术

高速火焰喷涂是利用气体或液体燃料与高压氧气或空气燃烧产生的高温高速燃烧气将喷涂材料(丝材或粉末)加热(至熔融或半熔融状态)和加速(至超音速状态)，喷射到工件表面上形成涂层的一种热喷涂工艺。它是由美国BrowningEngineering公司于上世纪80年代初最先推出的，现已经历了30多年的发展历程，被广泛用于各种表面涂层的制备。

高速火焰喷涂中的高速氧气-燃料超音速火焰喷涂(HVOF)，其具有极高的焰流速度(最大粒子速度可达1000m/s甚至更高)和焰流温度(约高达2400℃)，因此使得制备金属、陶瓷及复合涂层时优势相当明显，涂层的结合强度较高。但是从实际实施中可以发现，HVOF存在如下缺陷：HVOF在实施喷涂中通过调节氧气和燃料的质量流量比(或称氧燃比)来改变燃烧气的速度和温度，但工艺窗口通常较窄，氧燃比可调节范围较小，较低的氧燃比难以保证燃料的充分燃烧，甚至会出现不利于涂层质量的燃烧产物生成；而较高的氧燃比虽然在一定程度上保证了燃料的充分燃烧，但燃烧气中残留较多的活性氧会使涂层材料遭受严重的氧化，特别是在喷涂金属及其复合材料时，涂层材料易氧化，涂层沉积质量差；同时较高的沉积温度易导致涂层结构中产生残余拉应力，不利于涂层结合强度、抗疲劳、耐磨损、抗应力腐蚀等性能的提升。因此，需要很好地控制HVOF在喷涂时的焰流温度、速度及活性氧含量，以避免材料受热温度过高而加剧氧化，同时需要进一步提高喷涂粉末的飞行速度，以实现涂层结合强度等关键综合性能指标的大幅度提升，但实际控制起来十分困难。

上世纪90年代冷喷涂技术的出现在一定程度上提升了一些金属涂层的制备质量。冷喷涂通常是利用电加热方法将高压氮气、氩气或氦气加热至一定程度(一般不超过1200℃)，并通过喷管高速喷出形成超音速气流，使喷涂粉末以远低于其熔点的温度和极高的速度喷射到工件表面形成涂层。冷喷涂中的喷涂粉末的沉积速度需要高于其临界速度才能完成可靠沉积，因而冷喷涂对材质要求较高，并非所有金属材料都适于冷喷涂，并且冷喷涂对气体的种类和压力等要求也较高，电能向气体热能的转换效率有限，气体加热装置能耗较大，因此制备成本也相应增大。

由此可见，设计出一种喷涂技术方案，使其在喷涂过程中可保持高焰流速度，同时焰流温度处于大致介于冷喷涂与HVOF之间的合理低温范围内并可大幅调节，从而可适用于更广泛的涂层材质，涂层沉积效果更佳，是目前急需深入挖掘的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温高速火焰喷涂枪，其在高压的一次氮气对氧气与燃料的混合物进行雾化并降低燃烧温度之后，通过高压的二次氮气在燃烧室内对燃烧产生的燃烧气进行进一步降温提速，从而在可获得高焰流速度的同时，使焰流温度处于一个合理的低温范围内并可大幅可控调节，适用于更广泛的涂层材质，涂层沉积效果佳。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：它包括外枪体，其中：外枪体的通腔内安装有缩扩型结构的燃烧室；外枪体的头部通过中间连接体安装有枪管体，形成燃烧腔的燃烧室的出口经由中间连接体的中间连接腔与枪管体的焰流直通道连通；中间连接体上安装有送粉嘴，送粉嘴形成的喷涂粉末通道与中间连接腔连通；燃烧室的入口通过燃烧室头盖封住，燃烧室头盖上贯穿设有中心锥，中心锥外面套设有燃料喷嘴，燃料喷嘴与中心锥的锥身之间形成喇叭状环形氧气/燃料通道，中心锥的锥头与燃烧室头盖之间形成环形一次氮气混合直通道，一次氮气混合直通道与氧气/燃料通道和燃烧腔连通，燃烧室头盖上设有火花塞，火花塞的火花引燃口与燃烧腔连通；外枪体的尾部安装有将燃烧室头盖、燃料喷嘴和中心锥罩住的外枪体尾罩；外枪体尾罩上安装有氧气进入接头，氧气进入接头通过氧气通道与氧气/燃料通道连通；燃烧室头盖上贯穿外枪体尾罩安装有燃料注入接头，燃料注入接头通过燃料通道与氧气/燃料通道连通；外枪体上安装有氮气进入接头，氮气进入接头通过一次氮气通道与一次氮气混合直通道连通以及通过二次氮气通道与燃烧室上的二次氮气注入偏心孔连通。

本发明的优点是：

1、本发明通过将高压的一次氮气混入氧气与燃料的混合物，对氧气与燃料的混合物实现了二次雾化和降低燃烧温度，降低了中心锥的锥头、燃料喷嘴紧挨燃烧室的薄壁部分面临高温烧损的风险。试验发现，燃料和氧气燃烧时，中心锥的锥头、燃料喷嘴紧挨燃烧室的薄壁部分极易被烧损，即便使用高温材料制作也都难以耐受燃烧气的高温，但采用本发明的雾化燃烧降温方式后，只要注入的一次氮气的质量比例合适，即可在保证可靠燃烧的基础上有效避免中心锥的锥头、燃料喷嘴紧挨燃烧室的薄壁部分被烧损。

2、本发明通过将高压的二次氮气沿燃烧室壁面切向喷入燃烧室，一方面使注入燃烧室的二次氮气能够紧贴燃烧室内壁流动而形成气膜冷却效果，有效阻隔高温燃烧气与燃烧室壁面的接触，避免燃烧室经受高温考验，另一方面，在燃烧室内对氧气与燃料的混合物燃烧产生的燃烧气起到了进一步降温及提速的作用，减少了外加冷却液对喷涂枪制冷的流量需求。切向注入一定程度上还减小了二次氮气对燃烧气的冲击，使其可以平缓掺混到燃烧气中来实现二次降温。

3、本发明基于先后分步注入一次氮气和二次氮气形成的流态结构，保证了燃料的充分雾化以及在燃烧室中的稳定燃烧，从而本发明在输入1.5MPa～5MPa高压范围的氧气、氮气的工况下都能够可靠工作，本发明充分利用了掺混氮气来降低燃烧气的温度，进而对于给定流量的燃料，可使注入大量氮气成为可能，从而可实现焰流温度在处于大致介于冷喷涂与HVOF之间、约1000℃～1800℃很宽的低温范围内做到大幅可控调节，解决了现有热喷涂技术中焰流温度调节范围窄的问题。

4、本发明弥补了现有高速火焰喷涂和冷喷涂技术中的不足，拓宽了低温高速火焰喷涂技术的应用范围。本发明可以注入大量氮气，在有效降低焰流温度的同时，还可起到增加气体流量进而提高焰流速度的效果，最大粒子速度可达到1000m/s及以上，因此使得喷涂粉末(喷涂材料)可以在远低于其熔点温度或接近于其熔点温度，甚至稍高于其熔点温度的条件下都能够可靠地在工件表面沉积形成高质量涂层，解决了现有热喷涂技术中焰流温度与喷涂材料受热需求不匹配的问题，适用于更广泛的涂层材质，特别是在远低于或接近于喷涂粉末熔点温度进行沉积时，能够产生降低喷涂粉末氧化程度、提高涂层结合强度、改善涂层残余应力分布等效果。

附图说明

图1是本发明低温高速火焰喷涂枪的较佳实施例示意图。

图2是图1的A-A向剖视示意图。

图3是图1的C部分放大示意图。

图4是燃烧室的结构示意图(剖视)。

图5是图4的B-B向剖视示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明低温高速火焰喷涂枪包括外枪体40，其中：外枪体40的通腔内安装有缩扩型结构的燃烧室20；外枪体40的头部通过中间连接体30安装有枪管体70，形成燃烧腔280的燃烧室20的出口240经由中间连接体30的中间连接腔310与枪管体70的焰流直通道720连通；中间连接体30上安装有用于送入喷涂粉末的送粉嘴60，送粉嘴60形成的喷涂粉末通道610与中间连接腔310连通；燃烧室20的入口250通过燃烧室头盖100封住，燃烧室头盖100上贯穿设有中心锥10，中心锥10外面套设有燃料喷嘴90，燃料喷嘴90介于中心锥10与燃烧室头盖100之间，燃料喷嘴90与中心锥10的锥身101之间形成喇叭状的环形氧气/燃料通道510，中心锥10的锥头102与燃烧室头盖100之间形成环形一次氮气混合直通道530，一次氮气混合直通道530分别与氧气/燃料通道510和燃烧腔280连通，燃烧室头盖100上设有火花塞80，火花塞80的火花引燃口810与燃烧腔280连通；外枪体40的尾部安装有将燃烧室头盖100、燃料喷嘴90和中心锥10罩住的外枪体尾罩50；外枪体尾罩50上安装有氧气进入接头601，氧气进入接头601与外部的氧气供给设备(已知设备)连接，氧气进入接头601通过氧气通道与氧气/燃料通道510连通；燃烧室头盖100上贯穿外枪体尾罩50安装有燃料注入接头611，燃料注入接头611与外部的燃料供给设备(已知设备)连接，燃料注入接头611通过燃料通道与氧气/燃料通道510连通；外枪体40上安装有氮气进入接头621，氮气进入接头621与外部的氮气供给设备(已知设备)连接，氮气进入接头621通过一次氮气通道与一次氮气混合直通道530连通以及通过二次氮气通道与燃烧室20上的二次氮气注入偏心孔260连通。

在实际设计中，氧气通道由外枪体尾罩50上的第一氧气通道501和燃料喷嘴90上的第二氧气通道910构成，其中：氧气进入接头601与第一氧气通道501连通。燃料通道由燃烧室头盖100上的第一燃料通道110和燃料喷嘴90上的第二燃料通道920构成，其中：燃料注入接头611与第一燃料通道110连通。一次氮气通道由燃烧室头盖100上的第一一次氮气通道120和介于燃料喷嘴90与燃烧室头盖100之间的第二一次氮气通道520构成。二次氮气通道介于燃烧室20与外枪体40之间，换句话说，介于燃烧室20与外枪体40之间的空隙即为二次氮气通道130。

在本发明中：

燃料喷嘴90上的第二氧气通道910用于将大量氧气送入，第二氧气通道910可根据实际需求合理设计，不受局限。如图1，第二氧气通道910可设计为以燃料喷嘴90中轴线均布的多个通孔，第一氧气通道501通过多个通孔与氧气/燃料通道510连通。第一氧气通道501的截面面积远大于第二氧气通道910的截面面积，第二氧气通道910的截面面积远大于氧气/燃料通道510的最小环形截面面积。

第二氧气通道910的出口和第二燃料通道920的出口位于中心锥10的锥身101位置，且与第二氧气通道910的出口相比，第二燃料通道920的出口靠近中心锥10的锥头102。

如图3所示，第一燃料通道110的截面面积大于第二燃料通道920的截面面积，这样可以使燃料流量由第二燃料通道920的截面面积限制，保证燃料均匀稳定地混入氧气中。

第二一次氮气通道520的最小环形截面面积与氧气/燃料通道510的最小环形截面面积之比为0.5～3.0，这样可以通过在氧气中混入氮气来降低氧气和燃料燃烧时的温度，更进一步的，降低了中心锥10的锥头102、燃料喷嘴90紧挨燃烧室20的薄壁部分面临高温烧损的风险。

另外，在本发明中，氧气/燃料通道510的喇叭状环形设计可以达到气流加速目的以及燃料呈锥状雾化的目的，提高了雾化质量，一次氮气混合直通道530的直线通道设计使得自身喷出的混有一次氮气、氧气与燃料的混合物可以可靠地被火花塞80的火花引燃口810产生的火花点燃并高速流动在锥头102前端形成低速回流区，低速回流区具有稳焰的功能，进而提高了喷枪燃烧的可靠性和稳定性。

如图4，燃烧室20包括燃烧段230、连接段220和出口段210，其中：

出口段210形成的出口240直径远小于燃烧段230的直径而等于中间连接体30上的中间连接腔310的直径以及枪管体70上的焰流直通道720的直径；

燃烧段230上靠近入口250的位置沿圆周设有至少一圈二次氮气注入偏心孔260(图4示出了两圈二次氮气注入偏心孔260的情形)，每圈的各二次氮气注入偏心孔260通过燃烧段230的外壁上设置的沟槽(图中未示出)互相连通，其中，各二次氮气注入偏心孔260的偏斜方向相同，相对于燃烧段230的中轴线偏心设置，如图5所示，以使从各二次氮气注入偏心孔260送出的二次氮气沿燃烧段230壁面切向注入。每圈的二次氮气注入偏心孔260的数量不受局限，通常各圈二次氮气注入偏心孔260的数量为10～20个，各圈二次氮气注入偏心孔260的数量总合为20～40个，各二次氮气注入偏心孔260的孔径可根据实际需求合理设计，通常可设计为0.2mm～0.5mm。

如图1和图2，枪管体70包括形成焰流直通道720的内枪管72，内枪管72的尾部安装在中间连接体30上，内枪管72外面套设有枪管外套管71，枪管外套管71的尾部通过枪管固定帽74与中间连接体30固定。

进一步地，枪管外套管71与内枪管72之间设有冷却液回流套管73，中间连接体30上安装有冷却液进液接头631，外枪体40上安装有冷却液出液接头632，冷却液进液接头631、冷却液出液接头632与外部的冷却液供给设备(已知设备)连接，冷却液进液接头631通过介于枪管外套管71与冷却液回流套管73之间的进液通道731、冷却液回流套管73上的通孔730、介于冷却液回流套管73与内枪管72之间的回流通道731’、中间连接体30上的中间通道(图中未示出)以及介于燃烧室20与外枪体40之间的出液通道732而与冷却液出液接头632连通，其中，出液通道732覆盖燃烧室20的出口段210、连接段220和燃烧段230的前部(即靠近连接段220的部分)，二次氮气通道130覆盖燃烧段230上除前部之外的其余部分，也就是说，本发明采用二次氮气和冷却液相结合的方式来对燃烧室20进行冷却，中间连接体30和枪管体70采用冷却液的方式来冷却。

如图1、图2和图4，燃烧室20的燃烧段230的外壁上凸设有凹槽270，凹槽270内安装有用于将出液通道732与二次氮气通道130相隔离的O型密封圈415。

除O型密封圈415之外，本发明低温高速火焰喷涂枪的其它位置上还安装有O型密封圈。例如，参考图1，燃料喷嘴90与外枪体尾罩50之间安装有O型密封圈411，燃料喷嘴90与燃烧室头盖100之间安装有O型密封圈413、414，O型密封圈413介于氧气通道与燃料通道之间来隔离氧气与燃料，O型密封圈414介于燃料通道与一次氮气通道之间来隔离燃料与一次氮气，燃烧室头盖100与外枪体40尾部之间安装有O型密封圈412，外枪体40头部与中间连接体30之间安装有O型密封圈416，中间连接体30与燃烧室20的出口段210之间安装有O型密封圈417，内枪管72的尾部与中间连接体30之间安装有O型密封圈418，枪管外套管71与中间连接体30之间安装有O型密封圈419，内枪管72的头部与枪管外套管71之间安装有O型密封圈420。

在本发明中，各O型密封圈的作用为保障密封性能，可采用橡胶材质制成。

如图1和图2，送粉嘴60相对于枪管体70的中轴线倾斜设置，其中：送粉嘴60与枪管体70的中轴线的夹角为50度～75度；中间连接体30沿自身圆周均匀布设2～4个送粉嘴60，当然送粉嘴60的数量不受局限。

如图1和图2，火花塞80相对于中心锥10的中轴线倾斜设置，以使从火花塞80的火花引燃口810产生的火花能够将从一次氮气混合直通道530喷出的混有一次氮气、氧气与燃料的混合物(即氮氧燃料混合物)点燃。图1中示出了一个火花塞80，火花塞80的数量一个即可。

如图1，中心锥10通过自身的锥尾103上安装的固定螺帽104与燃料喷嘴90相固定。

在本发明中，外枪体40上安装的氮气进入接头621的数量为一个或者两个，其中：

当氮气进入接头621的数量为一个时，氮气进入接头621同时与一次氮气通道和二次氮气通道连通，一次氮气通道与二次氮气通道之间相互连通，此时的氮气进入接头621与第一一次氮气通道120连通；

当氮气进入接头621的数量为两个时，一个氮气进入接头621与一次氮气通道连通且仅此氮气进入接头621与第一一次氮气通道120连通，另一个氮气进入接头621与二次氮气通道连通，且一次氮气通道与二次氮气通道之间彼此隔离。

图1示出了一次氮气、二次氮气通过同一个氮气进入接头621注入的情形，此种情形下，一次氮气和二次氮气两者的注入压力保持相同，两者的注入流量占比可以保持相对稳定(或说变化小)，可控性好。当然在实际设计中，一次氮气、二次氮气也可分别通过一个氮气进入接头621注入，即一次氮气通道与二次氮气通道之间不连通，互相分离设置，具体来说：外枪体40上安装有两个氮气进入接头621，两个氮气进入接头621均与外部的氮气供给设备(已知设备)连接，一个氮气进入接头621通过一次氮气通道与一次氮气混合直通道530连通，另一个氮气进入接头621通过二次氮气通道与燃烧室20上的二次氮气注入偏心孔260连通。此时，一次氮气通道同样由燃烧室头盖100上的第一一次氮气通道120和介于燃料喷嘴90与燃烧室头盖100之间的第二一次氮气通道520构成，二次氮气通道同样介于燃烧室20与外枪体40之间。但是这样的结构设计使得一次氮气和二次氮气可以分别独立注入，彼此相互隔离，即两者的注入压力可以独立控制，两者的注入流量可以独立控制，且使氮气注入流量可在大范围内变化调节。

在本发明中，中心锥10包括锥头102、锥尾103，锥头102与锥尾103之间通过锥身101连接，整个中心锥10从锥尾103到锥头102逐渐变大，呈喇叭状，如图1至图3。

在本发明中，燃料喷嘴90的结构可根据实际情况合理设计，不受局限。

另外，火花塞80、送粉嘴60等部件为本领域的已有部件。

在本发明中，注入的氧气为高压氧气，注入的一次氮气、二次氮气均为高压氮气，它们的压力范围通常均在1.5MPa～5MPa之间。

在本发明中，燃料优选液体燃料(例如煤油)，气体燃料(例如丙烷、天然气)也可使用。

本发明的工作过程为：

从氧气进入接头601送入高压氧气，于是，高压氧气经由氧气通道进入氧气/燃料通道510，并与从燃料注入接头611注入、经由燃料通道进入氧气/燃料通道510的燃料混合，而后，氧气与燃料的混合物经由喇叭状的环形氧气/燃料通道510被加速掺混完成一次雾化，并在一次氮气混合直通道530内与从氮气进入接头621送入、经由一次氮气通道进入一次氮气混合直通道530的高压一次氮气交汇，一次氮气对氧气与燃料的混合物进行二次雾化、降温(一定程度上还具有提速作用)和掺混，从而混有一次氮气、氧气与燃料的混合物(氮氧燃料混合物)从一次氮气混合直通道530高速喷入燃烧室20的燃烧段230入口，同时被火花塞80产生的火花点燃，氮氧燃料混合物被点燃，燃烧产生燃烧气的同时，燃烧气受从氮气进入接头621送入、经由二次氮气通道和二次氮气注入偏心孔260沿燃烧室20壁面切向喷入燃烧段230的高压二次氮气作用，进一步得到降温以及增加燃烧气流量，并且，燃烧气经由燃烧室20的缩扩型结构设计可以得到更进一步的提速，于是，燃烧气从燃烧室20的出口段210(出口240)被高速喷出，在经过中间连接腔310时与经由送粉嘴60送入的喷涂粉末交汇，于是，喷涂粉末被低温的燃烧气最终经由枪管体70的焰流直通道720被加热和加速输送，高速喷射向工件表面，沉积形成高质量的涂层。

本发明的优点是：

本发明在高压的一次氮气对氧气与燃料的混合物进行雾化并降低燃烧温度之后，通过高压的二次氮气在燃烧室内对燃烧产生的燃烧气进行进一步降温提速，从而在可获得高焰流速度的同时，使焰流温度处于一个合理的低温范围内并可大幅可控调节，适用于更广泛的涂层材质，涂层沉积效果佳。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：它包括外枪体，其中：外枪体的通腔内安装有缩扩型结构的燃烧室；外枪体的头部通过中间连接体安装有枪管体，形成燃烧腔的燃烧室的出口经由中间连接体的中间连接腔与枪管体的焰流直通道连通；中间连接体上安装有送粉嘴，送粉嘴形成的喷涂粉末通道与中间连接腔连通；燃烧室的入口通过燃烧室头盖封住，燃烧室头盖上贯穿设有中心锥，中心锥外面套设有燃料喷嘴，燃料喷嘴与中心锥的锥身之间形成喇叭状环形氧气/燃料通道，中心锥的锥头与燃烧室头盖之间形成环形一次氮气混合直通道，一次氮气混合直通道与氧气/燃料通道和燃烧腔连通，燃烧室头盖上设有火花塞，火花塞的火花引燃口与燃烧腔连通；外枪体的尾部安装有将燃烧室头盖、燃料喷嘴和中心锥罩住的外枪体尾罩；外枪体尾罩上安装有氧气进入接头，氧气进入接头通过氧气通道与氧气/燃料通道连通；燃烧室头盖上贯穿外枪体尾罩安装有燃料注入接头，燃料注入接头通过燃料通道与氧气/燃料通道连通；外枪体上安装有氮气进入接头，氮气进入接头通过一次氮气通道与一次氮气混合直通道连通以及通过二次氮气通道与燃烧室上的二次氮气注入偏心孔连通；燃烧室包括燃烧段、连接段和出口段，其中，出口段形成的出口直径远小于燃烧段的直径而等于中间连接体上的中间连接腔的直径以及枪管体上的焰流直通道的直径，燃烧段上靠近入口的位置沿圆周设有至少一圈二次氮气注入偏心孔，每圈的各二次氮气注入偏心孔通过燃烧段的外壁上设置的沟槽互相连通，各二次氮气注入偏心孔相对于燃烧段的中轴线偏心设置，以使从各二次氮气注入偏心孔送出的二次氮气沿燃烧段壁面切向注入。

2.如权利要求1所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述氧气通道由所述外枪体尾罩上的第一氧气通道和所述燃料喷嘴上的第二氧气通道构成，其中：所述氧气进入接头与第一氧气通道连通；

所述燃料通道由所述燃烧室头盖上的第一燃料通道和所述燃料喷嘴上的第二燃料通道构成，其中：所述燃料注入接头与第一燃料通道连通；

所述一次氮气通道由所述燃烧室头盖上的第一一次氮气通道和介于所述燃料喷嘴与所述燃烧室头盖之间的第二一次氮气通道构成；

所述二次氮气通道介于所述燃烧室与所述外枪体之间。

3.如权利要求2所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述第二氧气通道的出口和所述第二燃料通道的出口位于所述中心锥的锥身位置，且与所述第二氧气通道的出口相比，所述第二燃料通道的出口靠近所述中心锥的锥头；

所述第一燃料通道的截面面积大于所述第二燃料通道的截面面积；

所述第二一次氮气通道的最小环形截面面积与所述氧气/燃料通道的最小环形截面面积之比为0.5～3.0。

4.如权利要求1所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

各圈所述二次氮气注入偏心孔的数量为10～20个，各圈所述二次氮气注入偏心孔的数量总和为20～40个，各所述二次氮气注入偏心孔的孔径为0.2mm～0.5mm。

5.如权利要求4所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述枪管体包括形成所述焰流直通道的内枪管，内枪管的尾部安装在所述中间连接体上，内枪管外面套设有枪管外套管，枪管外套管的尾部通过枪管固定帽与所述中间连接体固定。

6.如权利要求5所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述枪管外套管与所述内枪管之间设有冷却液回流套管，所述中间连接体上安装有冷却液进液接头，所述外枪体上安装有冷却液出液接头，冷却液进液接头通过介于所述枪管外套管与冷却液回流套管之间的进液通道、冷却液回流套管上的通孔、介于冷却液回流套管与所述内枪管之间的回流通道、所述中间连接体上的中间通道以及介于所述燃烧室与所述外枪体之间的出液通道而与冷却液出液接头连通，其中，出液通道覆盖所述燃烧室的所述出口段、所述连接段和所述燃烧段的前部，所述二次氮气通道覆盖所述燃烧段的其余部分。

7.如权利要求6所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述燃烧室的所述燃烧段的外壁上凸设有凹槽，凹槽内安装有用于将所述出液通道与所述二次氮气通道相隔离的O型密封圈。

8.如权利要求1所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述送粉嘴相对于所述枪管体的中轴线倾斜设置，其中：所述送粉嘴与所述枪管体的中轴线的夹角为50度～75度；所述中间连接体沿自身圆周均匀布设2～4个所述送粉嘴；

所述火花塞相对于所述中心锥的中轴线倾斜设置，以使从所述火花塞的火花引燃口产生的火花能够将从所述一次氮气混合直通道喷出的混有一次氮气、氧气与燃料的混合物点燃。

9.如权利要求1所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述中心锥通过自身的锥尾上安装的固定螺帽与所述燃料喷嘴相固定。

10.如权利要求1至9中任一项所述的低温高速火焰喷涂枪，其特征在于：

所述外枪体上安装的所述氮气进入接头的数量为一个或者两个，其中：

当所述氮气进入接头的数量为一个时，所述氮气进入接头同时与所述一次氮气通道和二次氮气通道连通，所述一次氮气通道与所述二次氮气通道之间相互连通；

当所述氮气进入接头的数量为两个时，两个所述氮气进入接头分别与所述一次氮气通道、所述二次氮气通道连通，且所述一次氮气通道与所述二次氮气通道之间彼此隔离。

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